NAD 在保護細胞免受損傷方面發揮著多方面的重要作用，具體如下：
參與 DNA 修復：當細胞 DNA 受到損傷時，NAD 作為重要輔酶參與多聚二磷酸腺苷核糖聚合酶（PARP）介導的 DNA 修復過程。PARP 能識別 DNA 損傷位點并被激活，利用 NAD 合成多聚二磷酸腺苷核糖（PAR），招募相關修復蛋白到損傷處，對損傷的 DNA 進行修復，從而避免 DNA 損傷積累導致細胞功能異常或死亡，保護細胞的遺傳物質免受損傷。
調節細胞抗氧化防御系統：NAD 參與維持細胞內抗氧化物質的平衡。它是谷胱甘肽還原酶的輔酶，該酶可利用 NADPH 將氧化型谷胱甘肽（GSSG）還原為還原型谷胱甘肽（GSH）。GSH 是細胞內重要的抗氧化劑，能直接清除多種活性氧（ROS），如過氧化氫（H?O?）、超氧陰離子（O??）等，減少氧化應激對細胞的損傷。此外，NAD 通過激活 Sirtuins 蛋白，間接調節一些抗氧化酶的表達和活性，增強細胞的抗氧化能力。
維持細胞能量代謝穩定：NAD 是細胞能量代謝過程中的關鍵輔酶，參與糖酵解、三羧酸循環和氧化磷酸化等過程。在糖酵解中，3 - 磷酸甘油醛脫氫酶利用 NAD?生成 NADH，保證糖酵解順利進行并為后續產生 ATP 提供物質基礎。在三羧酸循環中，多個反應需要 NAD?參與并生成 NADH，NADH 通過電子傳遞鏈推動 ATP 合成。當 NAD 水平穩定時，細胞能量代謝正常，細胞有足夠能量維持自身功能和應對外界刺激，減少因能量不足導致的細胞損傷。
調控細胞存活與凋亡信號通路：NAD 激活的 Sirtuins 蛋白在調控細胞存活與凋亡中起重要作用。例如，SIRT1 可使 p53 蛋白去乙酰化，調節 p53 的活性。當細胞受到輕微損傷時，SIRT1 - p53 通路被激活，促進細胞周期停滯，使細胞有時間修復損傷；而當細胞損傷嚴重無法修復時，p53 會誘導細胞凋亡，以清除受損細胞，避免損傷擴散。這種調控機制有助于維持細胞群體的健康，保護正常細胞免受異常細胞的影響。
