煙酰胺核糖（NR）增強神經元能量代謝主要通過以下機制實現：
提升 NAD?水平：NR 是 NAD?的前體物質，能在細胞內被轉化為 NAD?。神經元中 NAD?水平會隨年齡增長或疾病狀態而下降，補充 NR 可提高 NAD?水平。NAD?是細胞能量代謝中多種關鍵酶的輔酶，如參與糖酵解、三羧酸循環和氧化磷酸化等過程。在糖酵解中，甘油醛 - 3 - 磷酸脫氫酶需要 NAD?作為輔酶，將甘油醛 - 3 - 磷酸轉化為 1,3 - 二磷酸甘油酸，同時將 NAD?還原為 NADH，NADH 再通過電子傳遞鏈產生 ATP。當 NAD?水平升高時，這些代謝途徑能更高效地進行，從而為神經元提供更多能量。
激活 Sirtuins 蛋白：NAD?是 Sirtuins 蛋白家族的輔酶，NR 提升 NAD?水平可間接激活 Sirtuins。其中，Sirt1 在神經元能量代謝調節中起重要作用。它可使過氧化物酶體增殖物激活受體 γ 共激活因子 - 1α（PGC - 1α）去乙酰化，激活的 PGC - 1α 能促進線粒體生物發生和脂肪酸氧化，增加能量產生。同時，Sirt1 還可調節與神經元代謝相關的基因表達，如抑制叉頭框蛋白 O1（FOXO1）的活性，減少其對糖異生基因的轉錄激活，避免神經元中葡萄糖的過度消耗，維持能量平衡。
調節線粒體功能：線粒體是細胞的 “能量工廠”，神經元的能量主要由線粒體通過氧化磷酸化產生。NR 通過提升 NAD?水平，可改善線粒體的功能。一方面，NAD?參與維持線粒體膜電位，穩定的膜電位是線粒體進行氧化磷酸化產生 ATP 的基礎。另一方面，NAD?依賴的酶如 Sirt3 在線粒體中可調節多種代謝酶的活性，促進脂肪酸 β - 氧化和三羧酸循環等產生能量的過程。此外，NR 還能通過激活 Sirtuins 家族蛋白，促進受損線粒體的自噬清除，維持線粒體的質量和功能，從而增強神經元的能量代謝。
