NAD 在调节细胞存活与凋亡方面发挥着关键作用，主要通过以下几种方式实现：
作为 Sirtuins 蛋白家族的辅酶：Sirtuins 是一类依赖 NAD 的去乙酰化酶，在细胞内具有多种生物学功能。当细胞内 NAD 水平充足时，NAD 作为辅酶与 Sirtuins 蛋白结合，激活其去乙酰化酶活性。Sirtuins 可以对多种底物蛋白进行去乙酰化修饰，包括组蛋白、P53 蛋白、FOXO 转录因子等。以 P53 蛋白为例，在正常生理状态下，P53 蛋白处于乙酰化状态，具有促进细胞凋亡的作用。而 Sirtuins 被 NAD 激活后，可使 P53 蛋白去乙酰化，去乙酰化后的 P53 蛋白稳定性降低，其促凋亡活性受到抑制，从而促进细胞存活。在细胞面临氧化应激、DNA 损伤等不利因素时，这种由 NAD - Sirtuins 介导的对 P53 蛋白的调控机制有助于细胞在压力条件下维持正常的生理功能，避免过度凋亡。
参与细胞能量代谢调控：NAD 在细胞能量代谢过程中起着核心作用，它作为辅酶参与糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化等重要的代谢途径。在这些过程中，NAD⁺接受电子和质子被还原为 NADH，NADH 再通过电子传递链将电子传递给氧气，同时产生 ATP，为细胞提供能量。当细胞内 NAD 水平充足时，能量代谢过程能够正常进行，细胞可以获得足够的能量来维持其正常的生理功能和生存状态。相反，当 NAD 水平下降时，能量代谢受阻，ATP 生成减少，细胞可能会因能量供应不足而启动凋亡程序。例如，在一些神经退行性疾病中，神经元细胞内 NAD 水平降低，导致能量代谢紊乱，细胞无法维持正常的生理功能，最终引发细胞凋亡，这也是神经退行性疾病中神经元丢失的重要原因之一。
调节细胞内氧化还原状态：NAD⁺/NADH 比值是细胞内重要的氧化还原指标，该比值的变化可以反映细胞的氧化还原状态。正常情况下，细胞内保持着一定的 NAD⁺/NADH 平衡，以维持细胞内的氧化还原稳态。当细胞受到外界刺激，如氧化应激时，NADH 的生成可能会增加，导致 NAD⁺/NADH 比值下降。此时，细胞内的氧化还原状态发生改变，会激活一系列抗氧化防御机制，以保护细胞免受氧化损伤。如果 NAD⁺/NADH 比值持续失衡，细胞内氧化应激水平过高，超过了细胞的抗氧化能力，就可能会引发细胞凋亡。例如，在心肌缺血 - 再灌注损伤中，缺血再灌注过程会导致心肌细胞内 NAD⁺/NADH 比值失调，氧化应激增强，进而诱导心肌细胞凋亡，而通过调节 NAD⁺/NADH 比值，可以减轻心肌细胞的凋亡，保护心脏功能。
