一、抗氧化机制
清除自由基
细胞在正常代谢过程中会产生自由基，同时，外部环境因素如紫外线辐射、化学污染物和氧化应激源等也会促使细胞内自由基的生成。这些自由基包括超氧阴离子（）、羟自由基（）和过氧亚硝酸盐（）等，它们具有高度的化学反应性，会对细胞的各种成分如脂质、蛋白质和 DNA 造成损伤。
PQQ 是一种强大的抗氧化剂，它能够直接清除这些自由基。例如，PQQ 可以通过提供氢原子来中和自由基，将其转化为相对稳定的分子。在细胞实验中，添加 PQQ 后，可以显著降低细胞内活性氧（ROS）的水平，减少自由基对细胞的氧化损伤，从而延缓细胞老化。
激活抗氧化酶系统
细胞自身拥有一套抗氧化酶防御系统，包括超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH - Px）和过氧化氢酶（CAT）等。PQQ 能够激活这些抗氧化酶，增强细胞自身的抗氧化能力。
它可以上调这些酶的表达和活性，例如，PQQ 可能通过调节细胞内的信号通路，促使 SOD 和 GSH - Px 基因的转录增加，从而使这些酶的合成增多。在动物模型研究中，给予 PQQ 后，组织细胞中的 SOD 和 GSH - Px 活性明显增强，这有助于维持细胞内的氧化还原平衡，减轻氧化应激对细胞的损害，减缓细胞老化进程。
二、线粒体保护与功能提升
维护线粒体结构完整性
线粒体是细胞的 “能量工厂”，在细胞老化过程中，线粒体往往是最先受到损害的细胞器之一。随着年龄的增长，线粒体的膜结构可能会出现损伤，导致线粒体功能障碍。PQQ 可以保护线粒体的结构完整性。 它能够防止线粒体膜的脂质过氧化，减少自由基对线粒体膜的攻击。同时，PQQ 还可以调节线粒体膜上的离子通道和转运蛋白，维持线粒体膜电位的稳定，保证线粒体的正常形态和结构，从而减缓细胞因线粒体损伤而导致的老化。
促进线粒体生物发生和能量代谢
PQQ 可以促进线粒体的生物发生，增加线粒体的数量。它通过激活过氧化物酶体增殖物激活受体 γ 共激活因子 - 1α（PGC - 1α）来实现这一目的。PGC - 1α 是线粒体生物发生的关键调节因子，能够促进线粒体 DNA 的复制和线粒体相关蛋白的合成。
此外，PQQ 还能提高线粒体的能量代谢效率。它可以调节线粒体呼吸链中关键酶的活性，如复合物 I 和复合物 II，这些酶在三磷酸腺苷（ATP）的合成过程中起着关键作用。通过增加线粒体数量和提高能量代谢效率，PQQ 为细胞提供充足的能量，维持细胞的正常生理功能，减缓细胞老化。
三、调节细胞信号通路与基因表达
激活长寿相关信号通路
PQQ 能够激活一些与长寿相关的细胞信号通路，如丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）通路和磷脂酰肌醇 3 - 激酶（PI3K）/ 蛋白激酶 B（Akt）通路。这些通路在细胞的生长、增殖、存活和衰老等过程中发挥着重要作用。
以 PI3K/Akt 通路为例，PQQ 可以促进 Akt 的磷酸化，激活后的 Akt 能够调节一系列下游的靶基因和蛋白，包括一些与细胞存活和抗老化相关的因子。通过激活这些信号通路，PQQ 有助于细胞维持年轻的状态，减缓老化进程。
调节细胞周期和衰老相关基因表达
PQQ 可以调节细胞周期相关基因的表达，使细胞能够正常地进行细胞周期循环。它能够上调细胞周期蛋白（如细胞周期蛋白 D1）的表达，同时抑制细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂（如 p21 和 p27）的表达，从而促进细胞从 G1 期向 S 期的过渡，维持细胞的增殖能力。
此外，PQQ 还能调节衰老相关基因的表达。它可以抑制一些促衰老基因（如 p16 和 p53）的表达，减少细胞进入衰老状态的可能性，从而有效地减缓细胞老化。