体外器官保护是氢气医学效应研究领域的一个方向，日本在这方面的研究比较多，国内研究比较多的是哈尔滨医科大学周华成教授小组。最近该小组发表了一篇这方面的论文，阐述了给体外肺进行3%氢气充气，发现这种气体能对肺产生明显保护作用，在炎症、氧化应激、细胞凋亡、组织学改变、线粒体能量代谢以及线粒体结构和功能均有相应体现。论文还对效应分子机制进行了分析，发现Nrf2是氢气产生保护作用的核心分子。
值得关注的是，本研究使用的氢气浓度为3%，这是一种相对低的剂量，大概相当于每分钟吸入200-300毫升氢气，当前市场上有许多这类产品都超过这一剂量水平。这种实验持续通气4小时。这一研究给我们的提示是，采用相对低流量氢气对肺损伤能产生非常显著的保护作用。
线粒体功能障碍导致器官质量差，对肺移植的结果产生负面影响。氢是否有益于冷藏供体的线粒体功能仍不清楚。本研究评估了氢对冷缺血期（CIP）供体肺损伤线粒体功能障碍的影响，并探讨了潜在的调控机制。
左供体肺使用40%氧气+ 60%氮气（O组）或3%氢气+ 40%氧气+ 57%氮气（H组）充气。供体肺在对照组中放气，并在假手术组灌注后立即收获（n = 10）。评估炎症、氧化应激、细胞凋亡、组织学改变、线粒体能量代谢以及线粒体结构和功能。分析了核因子红系2相关因子2（Nrf2）和血红素加氧酶-1（HO-1）的表达。
与假手术组相比，其他2组炎症反应、氧化应激、组织病理学改变和线粒体损伤均较严重。然而，与对照组相比，O组和H组的损伤指标显著降低，Nrf1和HO-2水平升高，线粒体生物合成升高，厌氧糖酵解抑制，线粒体结构和功能恢复。此外，与O组相比，使用氢的充气有助于加强对线粒体功能障碍的保护以及更高水平的Nrf1和HO-1。
在 CIP 期间使用氢气进行肺充气可以通过减轻线粒体结构异常、增强线粒体功能以及缓解氧化应激、炎症和细胞凋亡来改善供体肺质量，这可以通过激活 Nrf2/HO-1 途径来实现。
