自由基生物学中非常确定的是，自由基增加导致的氧化损伤是衰老和许多疾病的关键，但抗氧化剂并不一定能产生理想的效果。产生这种矛盾现象的理由是由于自由基具有正面作用，抗氧化剂在产生抗氧化作用的同时可能会打破氧化还原平衡，影响了自由基的正常生理功能，这样正反两类作用相互抵消，导致抗氧化治疗的失败。氢气的抗氧化损伤效应明确，且不会产生有害作用，原因是不影响自由基正常功能，不干扰氧化还原稳态，通过强大扩散能力，直接中和有毒自由基，另外是通过促进自身氧化还原平衡，保护组织细胞。氢气是最理想的抗氧化剂!使用自由基清除剂(抗氧化剂)治疗有可能预防、延迟或改善许多神经系统疾病。然而，氧化病理生物学的生物化学是复杂的，最佳的抗氧化治疗方案可能不同，需要根据不同的疾病量身定制。将抗氧化治疗进行精准化的研究方向可以定义为精准抗氧化。
氧化应激已经引起了广泛注意。自由基和抗氧化剂之间的不平衡导致蛋白质、脂肪、核酸和碳水化合物的氧化损伤。抗氧化剂保护身体免受自由基的有害影响。内源性抗氧化剂对活性氧的防御是由天然抗氧化剂加强的，天然抗氧化剂通过中和活性氧来加强它们并恢复最佳的平衡。自由基或氧化应激可能是一些人类神经疾病的基本机制。
精准抗氧化可从效应进行评价，也可以从抗氧化剂角度进行评估。氢气选择抗氧化是基于氢气能对多种氧化损伤具有作用为基础，氢气还原作用相对比较小，只能和强氧化活性毒性自由基发生反应，这是氢气选择性抗氧化的理论基础。
另外由于氢气安全性高，扩散能力强，对于抗氧化治疗来说，这些优点都是不可多得的突出特征。
氢气选择性抗氧化，是具有广谱抗氧化，具有适应范围广泛，应用潜力巨大的优势。氢气选择性抗氧化是原理上的精准抗氧化剂。
体外和动物模型研究支持各种抗氧化化合物在神经系统疾病中潜在的有益作用。抗氧化剂通常在减少或防止细胞损伤和细胞内发生的其他变化，如线粒体功能障碍、DNA突变和细胞膜脂质过氧化方面发挥重要作用。根据其作用机制，抗氧化剂可用于治疗各种神经系统疾病，如亨廷顿病、阿尔茨海默病和帕金森病。
维生素E具有清除活性氧(ROS)和防止脂质过氧化的作用。肌酸一般可减轻帕金森病(PD)患者的线粒体功能障碍。多种金属螯合剂用于帕金森病，以防止金属积累。超氧化物歧化酶(SOD)、脂肪酶和蛋白酶在老年性痴呆患者中扮演修复酶的角色。因此，抗氧化防御系统被发现对治疗各种神经系统疾病最有用。
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