如前所述，生物多功能活性决定了氢气对干细胞这种未分化细胞产生影响的潜力和条件，氢气对干细胞的在体外和体内作用都有研究证据，且发现对干细胞分化所有阶段都能产生作用（图6）。
图6.氢分子对干细胞状态的影响。该图显示了分子调节因子（由红云表示）和细胞效应（绿色块），这些效应对干细胞的功能具有重要意义。在对再生障碍性贫血模型进行的研究中，显示使用氢气可影响间充质干细胞，因为它有助于集落形成单位数量的增加。氢气具有正向调节各种癌细胞中线粒体的状态和功能活性。氢气作用是通过激活负责合成电子传递链复合物I组分的基因来实现的。第二个因素是氢气能增加线粒体数量和质量，增加超氧自由基水平和线粒体膜电位。这些效应能增加细胞增殖，至少在某些类型中是这样的效应。应特别注意氢气能影响mtUPR，这说明氢气能参与线粒体在不利环境条件下的细胞存活的维持。这种效应可能与刺激热休克蛋白产生有关。氢气对mtUPR的刺激作用表现为eIF2a磷酸化水平改变，这种级联反应提供了蛋白质折叠过程的激活。HSP60的诱导促进了这种反应，导致胶原蛋白合成的增加，这对于细胞生长和细胞间物质的形成都是必需的。氢气可增加细胞增殖的另一个因素是其激活神经胶质原纤维酸性蛋白，神经胶质原纤维酸性蛋白是胶质母细胞瘤细胞分化的标志物。确保新兴细胞增殖、分化和生长过程激活的一个重要方面是干细胞微环境的发展。这是通过集落形成因子数量增加以及各种细胞因子的调节作用来促进的。使用氢气诱导CCL-2的活化，导致促炎细胞因子（TNFα，IL-6，IFN-y）水平降低。决定这些细胞因子浓度降低的第二种机制是抑制NF-kB。另一种由氢气调节的是血红素加氧酶-1。这种酶作为一种重要的细胞内强抗氧化剂，促进刺激抗炎细胞因子IL-10的合成和细胞表面分化标志物的形成。尽管一些研究使用了各种类型的癌细胞，但整体结果表明，氢气可为干细胞的加速增殖、分化和生长提供条件。氢气的这些作用和性质对于再生医学非常重要，因为再生医学的主要任务是开发最节省的技术来刺激组织再生过程。如图 7 所示，氢气分子、细胞和组织效应的组合表明其多方面促再生活性。特别是氢气能减少自由基氧化损伤是其根本价值。缓解伤口或其他组织缺损组织中不可避免地发生的明显氧化应激是细胞再生的关键。通过抗炎作用以及细胞间物质成分（特别是胶原蛋白）的形成，也为恢复组织的细胞组成创造了有利条件。细胞缺陷的直接替代是由于间充质干细胞的活化，以及在氢分子影响下发生的对干细胞增殖和分化的刺激而发生的。该过程还通过一组促再生细胞因子和细胞迁移到确定的生态位来诱导和调节，这通过激活细胞粘附分子的表达来促进。一般来说，氢气对间充质干细胞的状态和组织再生过程应被认为是有利的。
图7.氢分子对组织再生的影响。该图说明了氢分子的作用，对于刺激干细胞的再生和分化具有潜在意义。综上所述，氢分子是最轻、最普遍的医用气体，具有广泛的生物活性，主要特点是具有抗氧化、抗炎、抗凋亡作用。它还参与调节许多基因的表达，保护各种生物大分子免受氧化损伤，刺激能量产生（ATP）和其他作用。同时，尽管关于氢分子的生物医学应用的研究和出版物数量急剧增加，但氢气作为促再生剂（对组织再生的促进作用物质）的使用问题尚未得到充分探讨。由于它引起的分子反应范围广，使用这种分子有许多优点。因此，在这一领域进行有针对性的研究可以开辟再生医学的新视野，并创造加速组织修复的创新技术。
