DNA損傷反應是干細胞維護其完整性的保護機制，大量的實驗證據支持DNA損傷反應是促發細胞衰老的核心介體。DNA損傷反應途徑的生物學功能就是發現DNA損傷．發出信號并啟動DNA的修復程序，包括激活細胞分裂周期檢驗點，開始相關基因的轉錄，實施DNA修復。或者當DNA損傷嚴重而難以修復時啟動細胞衰老或凋亡。

信號途徑主要由兩個DNA損傷感受器組成：感受器MREll一RAD50—NBSl(MRN)復合體主要探測DNA雙鏈的斷裂，進而募集蛋白質激酶ATM；而復制蛋白A(RPA)與the RAD9-RADl-HUsl(9-1-1)復合體組成的感受器檢測單鏈DNA的損傷，可以激活絲氨酸／色氨酸激酶ATR。ATM和ATR是PIKK家族的重要成員，它們被不同類型的DNA損傷所激活．通過磷酸化相應的下游蛋白Chkl和Chk2等，調節干細胞周期各個檢查點．引起細胞周期阻滯，使DNA損傷得以修復。

避免了DNA損傷在細胞的積累，維持了基因組的穩定性。中監控DNA完整性的蛋白質可激活細胞周期的檢驗點和DNA修復途徑，從而阻停細胞周期進行DNA修復。這些檢驗點包括細胞周期的G1/S屆檢驗點、S期內檢驗點、G2/M檢驗點和S/M復制檢驗點。其中與細胞衰老密切相關的兩個調控點為G1/S和S期內檢驗點．因為衰老干細胞常阻滯于Gl/S期和S期。