NAD 在神经保护方面具有重要作用，主要体现在以下几个方面：
维持神经细胞能量代谢平衡
神经细胞对能量需求极高，NAD 作为细胞能量代谢中的关键辅酶，在糖酵解、三羧酸循环及氧化磷酸化等过程中发挥重要作用，能够确保神经细胞有充足的 ATP 供应，以维持其正常的生理功能，如神经冲动传导、神经递质释放等。当 NAD 水平下降时，神经细胞能量代谢会发生紊乱，可能导致神经细胞功能障碍甚至死亡。补充 NAD 或提高其生物利用度，有助于维持神经细胞的能量稳态，对神经退行性疾病如阿尔茨海默病、帕金森病等具有一定的预防和治疗作用，因为这些疾病中常伴有神经细胞能量代谢异常。
调节神经细胞的氧化还原状态
神经系统中的神经细胞很容易受到氧化应激的影响，NAD⁺/NADH 比值是细胞内氧化还原状态的重要指标。合适的比值有助于维持神经细胞内的氧化还原平衡，当神经细胞受到氧化损伤时，NAD⁺可以通过激活相关的抗氧化酶和信号通路来清除细胞内过多的活性氧（ROS）和自由基。
例如，NAD⁺可以激活 sirtuins 蛋白家族，其中 SIRT3 在线粒体中通过去乙酰化作用激活超氧化物歧化酶 2（SOD2），增强线粒体的抗氧化能力，减少 ROS 的产生，保护神经细胞免受氧化损伤。同时，NAD⁺还可以通过调节谷胱甘肽（GSH）系统等其他抗氧化途径，维持神经细胞内的还原环境，防止氧化应激对神经细胞造成的损伤，如脂质过氧化、蛋白质氧化和 DNA 损伤等。
参与神经细胞的 DNA 修复
神经细胞的基因组稳定性对于其正常功能和生存至关重要，NAD⁺在 DNA 损伤修复过程中发挥着不可或缺的作用。当神经细胞的 DNA 受到损伤时，多聚 ADP 核糖聚合酶（PARP）会被激活，PARP 以 NAD⁺为底物，将 ADP - 核糖基团转移到自身和其他参与 DNA 修复的蛋白质上，招募 DNA 修复蛋白到损伤位点，启动 DNA 修复过程，如碱基切除修复、核苷酸切除修复等。
例如在阿尔茨海默病中，神经细胞内会出现 DNA 损伤，NAD⁺水平的降低可能会影响 PARP 介导的 DNA 修复功能，导致 DNA 损伤积累，进而促进神经细胞的死亡和疾病的进展。因此，维持足够的 NAD⁺水平有助于保障神经细胞的 DNA 修复能力，减少 DNA 损伤的积累，保护神经细胞。
调控神经细胞的自噬与凋亡
自噬调控：NAD⁺通过激活 sirtuins 蛋白来调节神经细胞的自噬过程。在神经细胞中，自噬是一种重要的自我保护机制，能够清除细胞内受损的细胞器、错误折叠的蛋白质等有害物质。当 NAD⁺水平降低时，自噬功能可能会受到抑制，导致这些有害物质在细胞内积累，引发神经细胞的损伤和死亡。通过补充 NAD⁺或激活 sirtuins 蛋白，可以促进神经细胞的自噬，维持细胞内环境的稳定，保护神经细胞免受毒性物质的侵害。
凋亡调节：NAD⁺还可以通过调节凋亡相关信号通路来影响神经细胞的凋亡。在一些神经退行性疾病或神经损伤的情况下，细胞内的 NAD⁺水平变化会影响 sirtuins 蛋白对凋亡相关蛋白的调节作用，如对 P53、Bax 等蛋白的去乙酰化修饰，从而调控神经细胞是否进入凋亡程序。适当提高 NAD⁺水平可以抑制神经细胞的凋亡，促进神经细胞的存活和修复。
促进神经递质的合成与代谢
神经递质在神经细胞之间的信号传递中起着关键作用，NAD 参与多种神经递质的合成和代谢过程。例如，在乙酰胆碱的合成中，NAD⁺作为辅酶参与相关酶的反应，促进乙酰胆碱的合成，保证神经信号在胆碱能神经通路中的正常传递。在多巴胺的代谢过程中，NAD⁺依赖的酶参与多巴胺的氧化和降解，维持多巴胺在神经细胞内的适当水平。
当 NAD 水平异常时，可能会导致神经递质合成减少或代谢紊乱，影响神经信号传递，进而引发神经系统功能障碍。通过维持正常的 NAD 水平，可以保证神经递质的正常合成和代谢，有助于神经系统的正常功能和神经保护。
