直接清除活性氧（ROS）
亚精胺的化学结构使其能够直接与多种活性氧物质发生反应。活性氧包括超氧阴离子自由基（）、过氧化氢（）、羟基自由基（OH）等，它们在细胞的新陈代谢过程中不断产生，并且在外界因素如紫外线照射、环境污染、药物刺激等情况下会大量增加。
亚精胺中的氨基基团（-NH₂）可以提供电子，与这些活性氧物质结合。例如，它能够与超氧阴离子自由基反应，将其还原为过氧化氢，然后进一步通过细胞内的抗氧化酶（如过氧化氢酶）将过氧化氢分解为水和氧气。这种直接的清除作用可以有效减少活性氧在细胞内的积累，从而降低氧化应激对细胞的损伤。
激活细胞内抗氧化酶系统
超氧化物歧化酶（SOD）：亚精胺可以提高 SOD 的活性。SOD 是细胞内抗氧化防御系统的第一道防线，它能够催化超氧阴离子自由基发生歧化反应，将其转化为过氧化氢和氧气。亚精胺通过调节 SOD 的基因表达或者稳定 SOD 的酶蛋白结构，使 SOD 能够更有效地清除超氧阴离子自由基。例如，在一些植物细胞的研究中发现，添加亚精胺后，SOD 的活性显著增强，细胞对氧化胁迫的耐受性也相应提高。
谷胱甘肽过氧化物酶（GSH - Px）：亚精胺也能对 GSH - Px 发挥调节作用。GSH - Px 主要负责清除细胞内的过氧化氢和有机过氧化物，它以谷胱甘肽（GSH）为底物进行反应。亚精胺可以促进 GSH - Px 的合成或者增强其与底物的结合能力，从而加速过氧化氢的分解。在动物肝脏细胞的实验中，亚精胺处理后，GSH - Px 的活性得到提升，有助于保护肝脏细胞免受氧化损伤。
其他抗氧化酶：除了 SOD 和 GSH - Px，亚精胺还可能对其他抗氧化酶如过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）等产生积极的影响，共同构建一个完整的抗氧化酶网络，增强细胞整体的抗氧化能力。
维持细胞内氧化还原平衡
细胞内存在着复杂的氧化还原平衡系统，亚精胺在其中起到了重要的调节作用。它可以调节细胞内还原型谷胱甘肽（GSH）和氧化型谷胱甘肽（GSSG）的比例。GSH 是一种重要的细胞内抗氧化剂，它可以直接与自由基反应，也可以作为 GSH - Px 的底物参与过氧化氢的清除。
亚精胺通过促进 GSH 的合成或者抑制其氧化，维持 GSH/GSSG 的较高比值，使细胞处于一个相对还原的环境。这种平衡的维持对于细胞内许多重要的生理过程，如蛋白质的折叠、DNA 的合成和修复等都非常关键，同时也有助于细胞抵御氧化应激带来的各种损伤。
保护生物大分子免受氧化损伤
保护 DNA：亚精胺能够保护细胞内的 DNA 免受氧化损伤。DNA 是细胞的遗传物质，容易受到活性氧的攻击而发生碱基氧化、链断裂等损伤。亚精胺可以清除 DNA 周围的活性氧，并且在 DNA 损伤修复过程中可能也发挥一定的作用。例如，在一些细胞受到氧化应激的实验中，添加亚精胺可以降低 DNA 氧化损伤产物（如 8 - 羟基脱氧鸟苷）的生成，从而维护细胞的遗传稳定性。
保护蛋白质和脂质：对于蛋白质，亚精胺可以防止其氨基酸残基被氧化修饰，维持蛋白质的正常结构和功能。对于脂质，它能够阻止脂质过氧化反应，保护细胞膜的完整性。细胞膜中的脂质双分子层容易受到自由基的攻击而发生过氧化，导致细胞膜的通透性增加、流动性改变等问题，亚精胺通过其抗氧化作用可以有效减少这些情况的发生。
