关于分子氢的剂量-反应关系

部分研究观察到氢的生物学效果存在剂量依赖性。关于富氢水的研究还需要深入研究剂量-反应关系。目前还缺少关于分子氢剂量反应效应的研究。缺乏剂量-反应关系也可能表明缺乏因果关系。在具体的患者群体中，阐明每种疾病模型的最佳给药方式和最佳氢剂量方案很重要。值得注意的是，帕金森病小鼠模型研究表明0.08 ppm的低氢浓度，在减少多巴胺能神经元的丢失表现出与饱和富氢水（1.5 ppm）几乎相同的效果（Fujita, et al. 2009.）。量化分子氢与血清或组织氢浓度是研究分子氢药代动力学一个有待研究的领域。

关于作用靶点

分子氢可以通过多种途径信号调节作用发挥生物学效应。目前关于分子氢生物学效应的研究主要集中在抗氧化、抗炎和抗凋亡方面，对分子氢的主要靶点和分子机制尚未确定。氢能够快速渗透到组织和细胞中。各种信号通路之间的确切通路和触发的分子机制尚不清楚。不同信号通路之间是否存在串扰，以及分子氢作为气体信号分子如何利用和影响抗氧化、抗炎、抗凋亡和其他生化途径之间的串扰，也还缺少了解。为了深入了解释氢的生物学功能，有必要阐明其作用的分子机制和信号之间的关系。需要进一步的研究来监测微循环和靶组织中的实际氢水平。

关于分子氢与气体气体信号的关系

有少量研究表明分子氢作为新认识到的气体信号分子与另一个气体信号分子一氧化氮有交互影响发生生物学效应，如例如通过阻断ASK-1及其下游信号分子p38和JNK以及巨噬细胞中的IκBα来抑制脂多糖/干扰素γ诱导的NO，恢复小鼠中L-精氨酸诱导的CD25+Foxp3+调节性T细胞的丢失。在缺血再灌注期间吸入NO和氢可以减少与吸入NO相关的心肌硝基酪氨酸的生成。在抑制炎症和提高移植物存活率方面，氢和CO的组合比单独使用任何一种都能产生更好的结果。这表明氢可以调节NO和CO的功能。然而，氢是否可以调节硫化氢或其他气体的作用尚不清楚（Zhang and Wang. 2014.）。目前已知在体内发挥生物学效应的气体信号分子还有硫化氢。氢是否可以调节其他气体信号分子的作用还缺少研究。进一步研究分子氢与气体气体信号分子的关系，有助于深入了解分子氢的生物学机制。

尽管氢调节各种基因和蛋白质激活状态的表达，目前还不清楚这些调节是否是抗氧化应激作用的原因或后果大量研究表明。分子氢不但具有抗氧化作用、而且还具有抗炎、抗过敏和抗细胞凋亡的作用。但是，人们对细胞和组织内涉及氢的分子相互作用知之甚少。对于分子氢如何参与这些作用和彼此之间的相互作用的机制，以及细胞膜、酶、蛋白质合成和基因调控水平上的细胞氢受体和氢作用机制尚不清楚。体外模型的研究可能有助于了解更复杂的体内环境。

目前已知分子氢的作用可以通过调节各种分子的活性和表达来介导，例如Lyn、ERK、p38、JNK、ASK1、Akt、GTP-Rac1、iNOS、Nox1、NF-κB p65、IκBα、STAT3、NFATc1、c-Fos和ghrelin。这些蛋白质中的许多在各种慢性和急性疾病中过度表达。氢如何改变特定蛋白质的表达仍是目前几个实验室研究的一个重要问题，驱动这些分子作用的机制还有待阐明。

动物实验与人体临床研究

临床研究的共同特点是，氢在患者中表现出显著的统计学效果，但其效果通常不如在啮齿动物模型中观察到的明显。这可以通过i）物种差异，ii）每天为患者准备高浓度氢气的技术难度，以及iii）急性和慢性疾病之间的差异来解释。进一步的大规模和长期临床研究有望证明氢对人体的影响（Ichihara, et al. 2015.）。