氢气对束缚应激产生的硬化损伤也具有类似对抗效应

虽然氢气分子没有磁性，但是顺磁性物质也可能通过磁场效应产生生物学效应。磁场生物学效应并不是一个新领域，但是研究的规模比较小。Steiner和Ulrich曾经写过一个磁场效应的长篇综述，其中包括生物学效应的部分。例如光合作用反应活性中心，也包含过渡金属活性中心，也能因为电子泄露产生活性氧自由基。固定磁场能促进小球藻生长，其中部分原因是因为磁场导致的光合作用能力和呼吸率提高。这里相关性比较大的是氧化应激提高和抗氧化能力的降低。

动物内皮细胞对磁场比较敏感，降低磁场到某个强度能移植内皮细胞分裂，加入SOD可以降低120μT磁场造成的分裂增强。这说明静磁场是通过活性氧影响内皮细胞分裂。使用磁性羟磷灰石骨架可以促进细胞分裂，这种效应是通过MAPK信号途径激活实现的，该信号通过一般是MEK1/2和ERK1/2有关，但是这些相关酶并不包含过渡金属离子，提示这种效应可能来自更上游信号。

磁场也可以增加细胞死亡信号，用磁性纳米材料可以诱导细胞凋亡。也有完全相反的报道是发现磁场能移植细胞凋亡提高细胞存活。有研究发现，磁场能提高细胞外钙离子内流，这可能是诱导细胞死亡的原因。磁场的生物学效应目前仍然存在许多未知，虽然有许多研究发现，弱磁场能影响细胞信号分子，如提高海马神经元内Gi蛋白水平、肌醇-三磷酸肌醇、PKA、PKC和钙离子水平。但是这些信号分子和相关酶除钙离子外和PKC含有锌离子外，一般不包含金属离子。更多磁场效应的相关研究和抗氧化剂有关。如小鼠成纤维细胞在0.1T－0.7T永磁场下培养，会导致SOD和GPx活性降低。磁场对束缚应激大鼠也能产生作用，在0.8 mT磁场连续5天，每天分别暴露30、60和240分钟，使一氧化氮、蛋白过氧化物、和糖基化产物下降，研究结果提示磁场具有抗氧化应激效应。相关证据还包括某些抗氧化酶如SOD活性和抗氧化剂GSH水平提高。氢气对束缚应激产生的硬化损伤也具有类似对抗效应。

总之，氢气具有广泛的生物医学效应，对动物和植物都能产生影响。氢气的主要作用特点是减少细胞应激，降低植物对各种外来伤害刺激的反应，治疗动物疾病。虽然有研究认为氢气能直接中和有毒自由基，但是从化学性质上考虑，氢气相对惰性，并不应该具有理想的抗氧化活性。氢气分子的两个原子核具有两种不同的自旋异构体，分别为正氢和仲氢，这种特殊自旋状态可能使氢气具有直接和其他信号分子相互作用的可能，氢气可能的目标调节分子是一氧化氮和含金属有机物。一些参与活性氧代谢和信号传递作用的含金属酶，如过氧化氢酶活性可受到磁场影响，这些酶的金属活性中心可能会和氢分子发生相互作用。因此，氢气和磁场在生物学效应方面的相互作用值得探索，氢气分子和各种代谢活性氧的酶如SOD和过氧化氢酶之间的相互作用也值得重视。

JohnT. Hancock,Thomas H. Hancock.Hydrogen Gas, ROS Metabolism, and Cell Signaling:Are Hydrogen Spin States Important?