氧化应激是造成多种主要神经退行性疾病的发病基础之一,其可分为急性神经退行性疾病和慢性神经退行性疾病，前者主要包括脑缺血、脑损伤、癫痫；后者包括阿尔茨海默病（又称老年痴呆）、帕金森病、亨廷顿病、肌萎缩性侧索硬化、不同类型脊髓小脑共济失调、Pick病（又称脑叶硬化症;脑叶萎缩症）等。
神经退行性疾病病因：
（一）氧化应激：
氧化应激是由于自由基过度产生和（或）得不到及时清除，体内氧化与抗氧化作用失衡所致，机体的细胞和组织被损伤。自由基是具有不成对电子的原子或基团，包括羟自由基（OH·）、超氧阴离子（O·）、一氧化氮（NO）等。近年来在神经退行性疾病如阿尔茨海默病、帕金森病、肌萎缩性侧索硬化中均发现有神经组织的氧化损伤。
（二）线粒体功能障碍：
阿尔茨海默病患者脑内存在mtDNA缺陷和氧化磷酸化异常。聚合酶链式反应（PCR）及印迹杂交检测发现，散发型阿尔茨海默病患者脑组织出现mtDNA断裂、碱基缺失及错义突变。电镜观察证实线粒体数目增加，结构异常，出现层状体和晶状包涵体。另外，阿尔茨海默病患者神经元线粒体功能发生障碍后，将导致神经元能量供给不足同时释放大量ROS，诱发氧化应激损伤，钙调节失衡，最终触发神经元凋亡。
（三）兴奋性毒素：
细胞间隙中谷氨酸浓度过高时会对神经元产生毒性，导致神经元的退化、衰老及死亡。谷氨酸的这种兴奋性毒性作用与多种神经退行性疾病的发生、发展都有密切联系，是导致神经退行性疾病中神经细胞死亡的重要机制之一。
（四）免疫炎症：
许多证据都表明炎症在阿尔茨海默病发病中占有重要的地位。固有免疫系统是在种系发育和进化过程中形成的天然免疫防御功能。与机体另一种特异性免疫应答相比，它能对各种有害物质进行迅速的反应，以保护机体。固有免疫系统本身的激活是一把双刃剑。有害物质（如聚集形式的Aβ）长期和不可控制的刺激，启动固有免疫系统，就会产生对大脑的损害作用。
大量研究发现，氢气具有减少氧化损伤的作用，氢气的医学作用已经被大量动物实验和25项临床研究证明，包括一些双盲安慰剂对照临床试验研究。使用氢气的方法包括吸入氢气、饮用氢气水和注射氢气生理盐水等，这些方式都被证明可以产生抗氧化抗炎症作用。
饮用氢水可以通过减少氧化应激防治慢性束缚应激造成的学习记忆能力损失，通过刺激胃肠道饥饿素释放保护神经细胞。富含氢生理盐水注射能减少氧化应激在淀粉样蛋白诱导的痴呆模型中发挥治疗作用，吸入氢气对心脏骤停复苏后脑损伤具有治疗作用，这种作用不同于低温保护的途径。最新这一研究中，发现饮用氢水能抑制DAL101小鼠的氧化应激和记忆损伤。动物实验有效，对人类不一定有效，所以需要进行人体研究。随后进行的随机双盲安慰剂对照人体研究中，根据阿尔茨阿尔茨病评分结果，饮用氢水1年不能延缓普通人中度认知障碍的发展，但可以显著改善APOE4携带者的认知障碍。
氢气预防神经退行性疾病的机制：
1、氢能能够选择性清除体内有毒有害的自由基。
2、氢能增强机体抗氧化能力。
3、氢具有极强扩散性和渗透性，能在极短时间内迅速扩散到全身，穿透细胞膜直达线粒体。
4、氢具有抗氧化功效。
