NAD 在維持基因組穩定性方面發揮著至關重要的作用，主要通過以下幾個方面來實現：
參與 DNA 修復
PARP 介導的修復：NAD 是 PARP 家族的關鍵底物。當 DNA 發生單鏈斷裂等損傷時，PARP 能迅速識別并結合到損傷部位，然后利用 NAD 作為底物，將 ADP - 核糖基團轉移到自身和其他蛋白質上，形成 PAR 鏈。這一過程招募了多種 DNA 修復蛋白，如 XRCC1 等，到損傷位點，啟動堿基切除修復（BER）等修復過程，及時修復受損的 DNA，從而維持基因組的完整性。
其他修復途徑的輔助：NAD 不僅參與 PARP 介導的 DNA 修復，還對其他 DNA 修復途徑有間接作用。例如，NAD 通過激活 Sirtuins 蛋白，有助于維持染色質結構的穩定性，為 DNA 修復蛋白提供更好的作用環境，間接促進核苷酸切除修復（NER）等其他修復途徑，對維持基因組穩定性起到積極作用。
調控細胞周期檢查點
激活 Sirtuins：NAD 可以激活 Sirtuins 家族蛋白，其中 SIRT1 在細胞周期調控中具有重要作用。在 DNA 損傷發生時，SIRT1 被激活，通過去乙酰化作用調節 p53 等細胞周期調控蛋白的活性。p53 是一種重要的腫瘤抑制因子，當 DNA 損傷嚴重時，SIRT1 使 p53 去乙酰化并穩定 p53，p53 進而誘導細胞周期停滯在 G1 期或 G2 期，阻止細胞進入分裂期，為 DNA 修復爭取時間。只有當 DNA 修復完成后，細胞周期才會繼續進行，從而避免了受損 DNA 在未修復的情況下進行復制和傳遞，保證了基因組的穩定性。
減少氧化應激損傷
支持抗氧化系統：NAD 參與細胞內的氧化還原反應，是維持細胞內氧化還原平衡的重要輔酶。它通過參與谷胱甘肽（GSH）等抗氧化物質的再生過程，幫助細胞清除 ROS。例如，在谷胱甘肽還原酶的作用下，NADPH（NAD 的還原形式之一）將氧化型谷胱甘肽（GSSG）還原為還原型谷胱甘肽（GSH），GSH 可以直接清除細胞內的 ROS，如過氧化氫（H2O2）、超氧陰離子（O2-）等，減少氧化應激對 DNA 的損傷，維持基因組的穩定性。
調節代謝減少 ROS 生成：NAD 通過調節細胞代謝途徑，如三羧酸循環和氧化磷酸化，優化線粒體功能，減少 ROS 的產生。當 NAD 水平充足時，細胞代謝處于正常狀態，線粒體產生的 ROS 相對較少，降低了 ROS 對 DNA 的氧化損傷風險，有助于維持基因組的穩定性。
