氢气对移植器官保护有两个方面，一个是体外器官保护，另一个是移植后损伤保护。最早开展氢气保护移植器官方面研究的是美国匹兹堡大学Nakao实验室，采用氢气吸入对小肠移植后小肠损伤的保护研究，后来又开展了氢水饮用对移植后肾脏病的治疗和氢气吸入对移植心脏、肺的保护，体外肺器官保护等研究，其它一些实验室也相继开展对肾脏器官体外保护，肺体外保护，心脏体外保护等方面的研究。也有少数学者提出，氢气对体外器官保护没有效果。
比较奇怪的是，氢气对肝脏体外保护的研究相对比较少。最近来自日本京都大学医学研究生院的一项研究发现，用氢气灌流液对体外肝脏进行灌流，能产生比较好的预防冷缺血（体外器官保护的典型损伤）损伤。这一研究再次增加了氢气对器官移植损伤保护的证据。器官移植保护作为一种非侵入技术，更容易进入临床应用，氢气作为一种医疗工具气体，在器官移植技术上有特别的价值和意义。器官冷缺血损伤保护，也是一种比较直接的器官层面损伤保护的证据，对氢气医学研究也具有重要价值。这一研究论 最近在线发表在《肝脏移植》上。
低温仍然是国际通用的体外器官保护的金标准，但是低温不可避免地导致冷缺血/再灌注损伤。氢气具有很理想的生物抗氧化效应，但是也存在一些限制氢气进入临床应用的缺点，例如氢气是可燃性气体，在水中的溶解度低，在组织中的扩散性非常强。扩散能力强对氢气产生效应有帮助，但也导致氢气很难在组织内持续停留，难以维持足够高的气体浓度。为了克服这些障碍，最新研究专门开发了一种器官保护技术，称为氢气灌流冷藏，并对这种方法对肝脏的体外保护效果进行了研究。
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