NAD 在細胞內的信號轉導通路中扮演著關鍵角色，主要通過參與以下幾種重要的信號通路來發揮作用：
cADPR 信號通路
第二信使生成：NAD 可以作為底物在環化酶的作用下生成環腺苷二磷酸核糖（cADPR）。細胞受到外界刺激后，如激素、神經遞質等與細胞膜上的受體結合，激活相關的信號傳導途徑，促使 NAD 轉化為 cADPR。
鈣離子釋放調控：cADPR 作為第二信使，能夠作用于內質網或肌漿網上的 ryanodine 受體（RyR），促使其開放，從而使內質網或肌漿網中的鈣離子釋放到細胞質中。鈣離子濃度的升高可以進一步激活一系列鈣離子依賴的信號通路，如鈣調蛋白（CaM）及其下游的蛋白激酶等，參與調節細胞的收縮、分泌、基因表達等多種生理過程。
Sirtuins 信號通路
去乙酰化作用：Sirtuins 是一類依賴 NAD 的去乙酰化酶，它們以 NAD 為底物，將乙酰化蛋白質上的乙酰基轉移到 ADP - 核糖上，使蛋白質去乙酰化。在這個過程中，NAD 被水解為煙酰胺和 O - 乙酰 - ADP - 核糖。
基因表達調控：Sirtuins 通過對組蛋白和非組蛋白的去乙酰化修飾，影響染色質的結構和功能，進而調控基因表達。例如，SIRT1 可以使 p53 蛋白去乙酰化，調節 p53 的活性，影響細胞周期阻滯、凋亡等過程。此外，Sirtuins 還可以去乙酰化許多其他轉錄因子和信號蛋白，參與細胞代謝、衰老、應激反應等多種生物學過程的調控。
PARP 信號通路
PARylation 修飾：聚腺苷二磷酸核糖聚合酶（PARP）家族成員在 DNA 損傷等應激情況下被激活，以 NAD 為底物，將 ADP - 核糖基團轉移到自身或其他蛋白質上，形成聚 ADP - 核糖（PAR）鏈，這個過程稱為 PARylation。
DNA 損傷修復與細胞命運決定：PARylation 修飾可以招募多種 DNA 修復蛋白到損傷位點，促進 DNA 修復。同時，過度的 DNA 損傷會導致大量 PARP 被激活，消耗大量 NAD，進而影響細胞內的能量代謝和其他信號通路，可能導致細胞走向凋亡或壞死。此外，PARP 還可以與其他信號蛋白相互作用，調節細胞的增殖、分化等過程。
總之，NAD 通過參與這些信號轉導通路，在細胞對內外環境變化的感知和響應、維持細胞內穩態以及調控細胞的生長、發育、衰老和死亡等方面發揮著至關重要的作用。
