人体由器官和组织组成，器官组织又是由大量细胞组成的。细胞是人体结构的最基本单位。
电离辐射能通过与细胞原子或分子的直接作用与间接作用影响细胞的正常功能，进而影响组织器官的正常功能。
直接作用
直接作用是射线直接作用于具有生物活性的大分子（如:核酸、蛋白质等），使其发生电离、激发或化学键断裂，造成分子结构和性质的改变。
间接作用
间接作用是射线首先引起机体水分子的电离和激发，生成一系列性质活泼的产物，如:氢自由基（H·）、羟自由基（OH·）、激发水分子（HO2·）、过氧化氢（ H2O2）、水化电子等），此类产物具有很强的氧化能力，可导致生物活性大分子的损伤。其中60%~70%的损伤效应是由羟自由基引起的。
氢是一种安全、方便、无毒、副作用小、具有选择性抗氧化功能的生物活性气体。氢的清除能力已被证明对氧化应激诱导的损伤具有保护作用。氢可以通过血脑屏障，迅速穿过细胞膜，与有毒的活性氧(ROS)相互作用。
氢气对辐射引起的各种组织损伤的保护作用也有报道。例如，辐照后使用富氢溶液已被证明可以通过减少ROS减轻对免疫系统、造血系统、皮肤、小肠和心脏的损害。氢气对有害氧自由基的选择性中和作用在辐射防护领域引起了越来越多的关注。为此水立氢整理了一些富氢水电离辐射相关的研究，给大家提供学习参考。
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Terasaki等用富氢PBS液和培养基处理人肺上皮细胞A549后, 让细胞接受10Gy照射, 氢气可明显减轻细胞损伤, 增加细胞活力; 让C57BL/6J雌性小鼠接受15Gy的胸腔照射, 氢气治疗组在接受照射同时吸入3%的氢气并在照后持续饮用富氢水, 照后1周, 通过免疫组化和蛋白印迹检测, 氢气可减轻肺组织的氧化损伤和凋亡, 照后5个月, 氢气治疗组小鼠肺组织的纤维化明显减轻。
Qian等让BALB/c小鼠照前24h饮用富氢水, 接受7Gy的全身照射后, 持续饮用富氢水, 结果表明, 对照组小鼠在照后13d的死亡率为90%, 而富氢水治疗组小鼠在照后30d的存活率为80%; BALB/c小鼠同上饮用富氢水后, 心脏接受15Gy的局部照射, 照后24h和100d处死动物, 制作心脏的组织切片, 通过组织学观察评价心脏的辐射损伤效果, 照后100d的结果表明, 氢气对辐射引起的心脏损伤有明显的保护作用。
Qian等的研究还发现, 照前用富氢PBS液处理, 可显著抑制辐射引起的肠隐窝细胞HIEC凋亡, 增加细胞活力; 可显著增加人淋巴细胞AHH-1的内源性抗氧化剂(SOD、GSH)浓度, 降低MDA、8-OHdG的浓度。
Chuai等对雄性C57BL/6小鼠在照前5min腹腔注射富氢生理盐水, 然后接受5Gy的全身照射, 结果表明, 氢气可减轻辐射对睾丸的急性氧化损伤, 减轻精原细胞的凋亡, 显著增加精子的生成和精子的质量。
辐射诱导的小鼠胸腺淋巴瘤是经典的辐射致癌动物模型之一, Zhao等的研究发现氢气还可预防辐射诱导的小鼠胸腺淋巴瘤的形成。
此外, 氢气对放疗病人也有显著保护作用。
Kang等对接收放疗的恶性肝癌患者研究发现, 饮用6周氢水能降低血液中活性氧代谢产物, 维持血液抗氧化能力, 显著提高肝癌患者的生活质量。并得出结论：每天饮用富含氢气的水是提高放疗后生活质量的一种潜在的新的治疗策略。富含氢气的水的消耗减少了对辐射诱导的氧化应激的生物反应，而不影响抗肿瘤效果。
同时Chuai也提出, 胸部放疗病人通过雾化吸入富氢溶液可能会有效防止辐射性肺炎的发生, 提高病人对辐射的耐受性和生活质量。
在对抗放射性损伤方面，中国学者的贡献非常突出，自从2007年以来，发表多篇研究论文，证明了氢气对多种放射损伤具有对抗效应。
秦秀军研究组也发表了多篇论文，其中一篇发表在《中华放射医学与防护杂志》2014年8月第34卷第8期。题目是“不同剂量富氢水对小鼠辐射损伤保护作用的研究”，观察不同剂量富氢水对小鼠辐射损伤的保护作用，为富氢水的应用提供科学依据。结果表明富氢水具有抗辐射损伤作用,而且存在一定的剂量效应关系。
秦秀军等人通过研究不同时间给予富氢水对小鼠辐射损伤的防护作用，证实氢气在辐射损伤防护中的应用存在积极意义。论文发表在《辐射防护通讯》。
实验结果表明，照射前0.5 小时给水组动物的平均存活天数比单纯照射组提高了7.1d,保护指数为 1.26,略高于氨磷汀组；而且其照后血液学指标的变化也优于单纯照射组。
结果提示，富氢水对小鼠受到的辐射损伤具有一定程度的保护作用，其中，照射前 0.5小时给水对小鼠的保护作用要优于照前24 小时给水和照射后给水。
氢气作为一种抗氧化物质，具有选择性强、无毒，无残留、价格便宜等诸多优点，很可能成为一种很理想的辐射防护剂,具有很强的研究应用前景。上述的研究也证实了，富氢水在辐射防护领域的应用研究提供了理论依据，可为后续进一步研究奠定基础。
