一、抗氧化与抗炎症作用
清除自由基，减轻氧化应激
大脑在正常生理活动以及面对如缺血、缺氧、感染等病理状况时，会产生大量自由基，如超氧阴离子、羟自由基和过氧化物等。PQQ 是一种高效抗氧化剂，其分子中的醌式结构使其能够快速提供电子，与这些自由基发生反应，将其还原为相对稳定的化合物。
例如，在神经细胞的体外实验中，PQQ 可以显著降低由过氧化氢等氧化剂诱导产生的自由基水平，保护神经细胞的细胞膜、线粒体等细胞器免受氧化损伤。这种抗氧化作用能够减轻氧化应激对神经细胞的毒性，维持神经细胞的正常结构和功能。
抑制神经炎症反应
当神经组织受到损伤或感染时，会引发炎症反应。小胶质细胞是中枢神经系统中的免疫细胞，在炎症状态下会被激活，释放多种炎症因子，如白细胞介素 - 1β（IL - 1β）、白细胞介素 - 6（IL - 6）和肿瘤坏死因子 - α（TNF - α）等。PQQ 能够抑制小胶质细胞的过度活化。
它可以通过调节炎症信号通路，如抑制核因子 - κB（NF - κB）的激活，减少炎症因子的分泌，从而减轻神经炎症对神经细胞的损伤。在神经退行性疾病（如阿尔茨海默病、帕金森病）的动物模型中，PQQ 的抗炎作用有助于延缓疾病进程，保护神经功能。
二、促进神经生长与修复
刺激神经营养因子产生
PQQ 能够促进大脑合成和释放神经营养因子，其中脑源性神经营养因子（BDNF）尤为重要。BDNF 在神经元的生长、存活、分化和突触可塑性方面发挥关键作用。 在海马体（大脑中与学习和记忆密切相关的区域）等神经组织中，PQQ 可以诱导神经干细胞向神经元分化，增加神经元数量。同时，BDNF 还能加强神经元之间的连接，促进神经突的生长和延伸。例如，在神经损伤修复实验中，PQQ 通过刺激 BDNF 的产生，帮助受损神经细胞恢复连接，促进神经功能的修复。
支持神经细胞再生
PQQ 对神经细胞的再生有积极的支持作用。它可以调节细胞内的信号通路，促进神经细胞的增殖。在体外培养的神经干细胞实验中，PQQ 能够加速神经干细胞的分裂和增殖，为神经组织的自我修复提供更多的细胞来源。
同时，PQQ 可以改善神经细胞的生存环境，减少细胞凋亡。它通过调节凋亡相关基因（如上调抗凋亡基因 Bcl - 2，下调促凋亡基因Bax）的表达，抑制神经细胞凋亡，增加神经细胞的存活率，有助于神经组织在损伤后的再生和恢复。
三、改善线粒体功能以保护神经
维持线粒体结构完整性
线粒体是神经细胞的能量工厂，其功能正常与否对神经细胞的生存和活动至关重要。PQQ 能够防止线粒体膜的损伤，例如抑制线粒体膜通透性转换孔（mPTP）的异常开放。
当 mPTP 异常开放时，线粒体膜电位会丧失，导致线粒体肿胀、破裂，释放细胞色素 C 等凋亡因子，引发神经细胞凋亡。PQQ 通过维持线粒体的正常结构，保障了线粒体的功能稳定。
增强线粒体能量代谢
PQQ 可以提高线粒体呼吸链复合物的活性，特别是复合物 I、II 和 III。这些复合物在氧化磷酸化过程中起着关键作用，能够促进三磷酸腺苷（ATP）的生成。
神经细胞需要大量的能量来维持正常的生理活动，如神经冲动的传导、神经递质的合成和释放等。PQQ 通过增强线粒体的能量代谢，为神经细胞提供充足的能量，从而保护神经细胞的功能。