β-烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD，Nicotinamide Adenine Dinucleotide）是一种重要的辅酶，广泛存在于所有活细胞中。作为细胞内许多酶的辅因子，NAD参与细胞内的多种代谢反应，是维持细胞正常功能不可或缺的分子。NAD在细胞的氧化还原反应中发挥关键作用，广泛应用于生物学、医学及生物化学研究。

1. 化学结构与性质

NAD由两部分组成：烟酰胺（Nicotinamide）和腺嘌呤（Adenine），通过磷酸二酯键连接。这两部分分别具有不同的生物学功能，烟酰胺作为一个活性基团，腺嘌呤则有助于与其他分子的结合。NAD通常存在于两种氧化还原状态：NAD+（氧化态）和NADH（还原态）。在细胞内，NAD+和NADH之间的转换是能量代谢过程中关键的化学反应之一。

2. 来源与合成

NAD并不是直接从外部摄取的，而是由细胞内的其他物质合成。烟酰胺、烟酸（维生素B3的一种形式）是NAD合成的前体分子，细胞通过一系列酶促反应将其转化为NAD。此外，NAD的合成过程也涉及腺苷酸、ATP和其他辅因子。细胞通过特定的途径，根据需求调节NAD的合成和消耗。

3. 生物学功能

NAD在细胞内主要参与两类重要的反应：氧化还原反应和信号传递。它作为辅酶，参与了中大量的氧化还原反应，特别是在糖酵解、三羧酸循环和电子传递链中，是能量生产的核心组成部分。此外，NAD还在DNA修复、基因表达调控和细胞信号传递中起着重要作用。

NAD还在细胞的自噬过程、衰老调控及免疫反应中具有间接的影响，尽管这些作用的具体机制仍在持续研究中。

4. 应用领域

由于其在中的核心作用，NAD广泛应用于生物学和中。在细胞培养、酶学研究、代谢研究等方面，NAD是研究氧化还原反应和能量代谢的重要工具。

在，NAD的前体物质（如烟酰胺、烟酸）被用于一些与NAD缺乏相关的，如、等。此外，NAD还在和过程中的潜在作用方面引起了广泛的关注，但目前这些应用仍处于实验和研究阶段。