NAD 在神經保護方面具有重要作用，主要體現在以下幾個方面：
維持神經細胞能量代謝平衡
神經細胞對能量需求極高，NAD 作為細胞能量代謝中的關鍵輔酶，在糖酵解、三羧酸循環及氧化磷酸化等過程中發揮重要作用，能夠確保神經細胞有充足的 ATP 供應，以維持其正常的生理功能，如神經沖動傳導、神經遞質釋放等。當 NAD 水平下降時，神經細胞能量代謝會發生紊亂，可能導致神經細胞功能障礙甚至死亡。補充 NAD 或提高其生物利用度，有助于維持神經細胞的能量穩態，對神經退行性疾病如阿爾茨海默病、帕金森病等具有一定的預防和治療作用，因為這些疾病中常伴有神經細胞能量代謝異常。
調節神經細胞的氧化還原狀態
神經系統中的神經細胞很容易受到氧化應激的影響，NAD?/NADH 比值是細胞內氧化還原狀態的重要指標。合適的比值有助于維持神經細胞內的氧化還原平衡，當神經細胞受到氧化損傷時，NAD?可以通過激活相關的抗氧化酶和信號通路來清除細胞內過多的活性氧（ROS）和自由基。
例如，NAD?可以激活 sirtuins 蛋白家族，其中 SIRT3 在線粒體中通過去乙酰化作用激活超氧化物歧化酶 2（SOD2），增強線粒體的抗氧化能力，減少 ROS 的產生，保護神經細胞免受氧化損傷。同時，NAD?還可以通過調節谷胱甘肽（GSH）系統等其他抗氧化途徑，維持神經細胞內的還原環境，防止氧化應激對神經細胞造成的損傷，如脂質過氧化、蛋白質氧化和 DNA 損傷等。
參與神經細胞的 DNA 修復
神經細胞的基因組穩定性對于其正常功能和生存至關重要，NAD?在 DNA 損傷修復過程中發揮著不可或缺的作用。當神經細胞的 DNA 受到損傷時，多聚 ADP 核糖聚合酶（PARP）會被激活，PARP 以 NAD?為底物，將 ADP - 核糖基團轉移到自身和其他參與 DNA 修復的蛋白質上，招募 DNA 修復蛋白到損傷位點，啟動 DNA 修復過程，如堿基切除修復、核苷酸切除修復等。
例如在阿爾茨海默病中，神經細胞內會出現 DNA 損傷，NAD?水平的降低可能會影響 PARP 介導的 DNA 修復功能，導致 DNA 損傷積累，進而促進神經細胞的死亡和疾病的進展。因此，維持足夠的 NAD?水平有助于保障神經細胞的 DNA 修復能力，減少 DNA 損傷的積累，保護神經細胞。
調控神經細胞的自噬與凋亡
自噬調控：NAD?通過激活 sirtuins 蛋白來調節神經細胞的自噬過程。在神經細胞中，自噬是一種重要的自我保護機制，能夠清除細胞內受損的細胞器、錯誤折疊的蛋白質等有害物質。當 NAD?水平降低時，自噬功能可能會受到抑制，導致這些有害物質在細胞內積累，引發神經細胞的損傷和死亡。通過補充 NAD?或激活 sirtuins 蛋白，可以促進神經細胞的自噬，維持細胞內環境的穩定，保護神經細胞免受毒性物質的侵害。
凋亡調節：NAD?還可以通過調節凋亡相關信號通路來影響神經細胞的凋亡。在一些神經退行性疾病或神經損傷的情況下，細胞內的 NAD?水平變化會影響 sirtuins 蛋白對凋亡相關蛋白的調節作用，如對 P53、Bax 等蛋白的去乙酰化修飾，從而調控神經細胞是否進入凋亡程序。適當提高 NAD?水平可以抑制神經細胞的凋亡，促進神經細胞的存活和修復。
促進神經遞質的合成與代謝
神經遞質在神經細胞之間的信號傳遞中起著關鍵作用，NAD 參與多種神經遞質的合成和代謝過程。例如，在乙酰膽堿的合成中，NAD?作為輔酶參與相關酶的反應，促進乙酰膽堿的合成，保證神經信號在膽堿能神經通路中的正常傳遞。在多巴胺的代謝過程中，NAD?依賴的酶參與多巴胺的氧化和降解，維持多巴胺在神經細胞內的適當水平。
當 NAD 水平異常時，可能會導致神經遞質合成減少或代謝紊亂，影響神經信號傳遞，進而引發神經系統功能障礙。通過維持正常的 NAD 水平，可以保證神經遞質的正常合成和代謝，有助于神經系統的正常功能和神經保護。
