กรดไนตริก (NO) เป็นโมเลกุลขนาดเล็กที่มีพันธะโควาเลนต์สองครั้งระหว่างอะตอมของไนโตรเจนและออกซิเจน มันถูกผลิตขึ้นในร่างกายมนุษย์โดยการสังเคราะห์สองขั้นตอนจากอาร์จินีนกรดอะมิโนเร่งโดยเอนไซม์ไนตริกออกไซด์ synthase (NOS) NOS มีอยู่ในสามรูปแบบในเนื้อเยื่อที่แตกต่างกัน NO ที่มีปฏิกิริยาสูงนั้นถูกสร้างขึ้นเพื่อตอบสนองต่อความเครียดและเป็นทั้ง cytotoxin และ cytoprotective agent
อนุมูลอิสระ, ไนตริกออกไซด์มีผลเป็นพิษต่อเซลล์เจ้าบ้านและแบคทีเรีย การผลิตในเซลล์เยื่อบุผิวถูกควบคุมโดย epithelial nitric oxide synthase (eNOS) ไนตริกออกไซด์ synthase ถูกผูกไว้ในเยื่อหุ้มเซลล์ในด้านไซโตพลาสซึมหรือในเยื่อหุ้มของอวัยวะต่าง ๆ ไม่มีในเซลล์เยื่อบุผิวเป็นเครื่องมือในการควบคุมการหดตัวของหลอดเลือดและการขยาย การยึด eNOS ในเยื่อหุ้มเซลล์ช่วยให้เซลล์ จำกัด กิจกรรมของ NO ไปยังไซต์ขนาดเล็ก
ไนเตรทออกไซด์สังเคราะห์ (iNOS) ถูกใช้โดยร่างกายเพื่อยับยั้งการเจริญเติบโตของเซลล์ในเยื่อบุผิวกระเพาะอาหารเต้านมและเนื้องอกในสมอง ไม่ทำโดยการกระทำของ iNOS ปิดการเผาผลาญพลังงานโดยทำปฏิกิริยากับกรด deoxyribonucleic ของเซลล์ (DNA) และในที่สุดก็ฆ่าเซลล์ เนื้อเยื่อที่ดีอาจได้รับบาดเจ็บในการต่อสู้เพื่อฆ่าเซลล์มะเร็ง ในทำนองเดียวกันไม่มีการสังเคราะห์ด้วย eNOS ต่อสู้การบุกรุกของเซลล์แบคทีเรียในขณะที่การฆ่าเซลล์รอบร่างกายโดยไม่เลือก การตายของเซลล์โฮสต์ทั้งสองประเภทสามารถทำให้เกิดการช็อกเป็นพิษซึ่งเป็นภาวะแทรกซ้อนที่ร้ายแรงสำหรับผู้ป่วยที่มีระบบภูมิคุ้มกันที่ถูกบุกรุก
ในและรอบ ๆ เซลล์ประสาทไม่ทำหน้าที่เป็นเครื่องส่งสัญญาณระยะสั้นกระจายได้ง่ายทั่วเยื่อหุ้มเซลล์ Neuronal nitric oxide synthase (nNOS) ถูกนำมารีไซเคิลอย่างต่อเนื่องเพื่อผลิต NO เนื่องจาก NO นั้นมีความเสถียรเพียงไม่กี่วินาทีก่อนที่จะถูกทำให้เป็นกลางโดยโมเลกุลของน้ำ การแสดงออกของเอนไซม์นั้นควบคุมโดยความเข้มข้นของแคลเซียมไอออน เชื่อว่าไม่มีส่วนเกี่ยวข้องในการแปลงหน่วยความจำระยะสั้นเป็นระยะยาวผ่านกระบวนการที่เรียกว่า potentiation ระยะยาว (LTP)
สารยับยั้งการสังเคราะห์ไนตริกออกไซด์เป็นสารป้องกันระบบประสาทเนื่องจากช่วยลดการเกิดอนุมูลอิสระ NO สารประกอบในคลาสนี้รวมถึงวิตามินซีที่ไม่ชอบน้ำและวิตามินอีที่ไม่ชอบน้ำนี้และโมเลกุลอื่น ๆ ได้รับการตรวจสอบด้วยความหวังว่าจะชะลอการเกิดภาวะระบบประสาทเช่นโรคพาร์คินสัน ตั้งแต่ปี 2010 ลิงค์โดยตรงยังไม่ได้รับการสาธิต สิ่งหนึ่งที่น่ากลัวคือการลดกิจกรรมของไนตริกออกไซด์ synthase เซลล์ประสาทอาจได้รับการปกป้อง แต่ความทรงจำอาจหายไป
