抗氧化防御机制
PQQ 具有强大的抗氧化性能，这是其保护神经细胞免受损伤的关键因素之一。在神经系统中，神经元细胞代谢活跃，会产生大量的自由基，如超氧阴离子自由基和羟基自由基。这些自由基具有极高的化学反应活性，会攻击神经细胞内的各种生物分子，包括细胞膜中的脂质、细胞内的蛋白质和 DNA 等。PQQ 能够直接清除这些自由基，它能为自由基提供电子，使其变成相对稳定的分子，从而终止自由基引发的氧化链式反应。例如，在大脑的神经细胞中，线粒体是产生能量的重要细胞器，但同时也是自由基产生的主要场所。
PQQ 能够进入神经细胞的线粒体，清除其中产生的自由基，保护线粒体膜的完整性，防止线粒体功能受损。此外，PQQ 还能激活神经细胞内的抗氧化酶系统，比如超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）。这些抗氧化酶在清除自由基方面发挥着重要作用。PQQ 通过调节这些酶的活性或相关基因的表达，增强神经细胞自身的抗氧化防御能力，就像为神经细胞建立了一套内部的“抗氧化卫士”系统，使其能够更好地抵御氧化应激带来的损伤。
对抗兴奋性毒性作用
在神经系统中，兴奋性神经递质（如谷氨酸）在正常情况下对于神经信号的传递至关重要。然而，当谷氨酸等兴奋性神经递质过度释放或者其清除机制出现故障时，就会产生兴奋性毒性。这种兴奋性毒性会导致神经细胞内钙离子超载。
过多的钙离子会激活一系列细胞内的酶，比如钙蛋白酶和核酸内切酶等，这些酶会破坏细胞内的蛋白质和 DNA 结构，最终导致神经细胞受损和死亡。吡咯喹啉醌（PQQ）能够通过调节神经细胞上的谷氨酸受体来减轻兴奋性毒性。它可能会降低谷氨酸受体的过度激活，减少钙离子的内流，从而保护神经细胞免受兴奋性毒性的伤害。
例如，在一些神经退行性疾病的病理过程中，兴奋性毒性是导致神经细胞损伤的重要机制之一。PQQ 的这种保护作用对于维持神经细胞的正常功能、预防和缓解这些疾病具有重要的潜在价值。
维持神经细胞内环境稳定
PQQ 有助于维持神经细胞的离子平衡和细胞膜的稳定性。神经细胞的正常功能依赖于细胞内外离子浓度的精确平衡，如钠离子、钾离子和钙离子等。PQQ 能够调节离子通道的功能，确保这些离子在细胞内外的正常分布。同时，它能够稳定神经细胞的细胞膜结构。细胞膜是神经细胞的重要屏障，它的完整性对于神经细胞的存活和正常功能至关重要。PQQ 通过与细胞膜成分相互作用，增强细胞膜的稳定性，防止细胞膜破裂和内容物泄漏。例如，在神经细胞受到外界压力（如物理损伤或化学毒素攻击）时，PQQ 可以帮助维持细胞膜的完整性，保护神经细胞的内部结构和功能不受损害。