PACAP-38 มีบทบาทสำคัญในระบบประสาทส่วนกลางและระบบประสาทส่วนปลาย โดยทำหน้าที่เป็นสารสื่อประสาทและสารสื่อข้อมูลที่ช่วยควบคุมกิจกรรมต่างๆ ของเซลล์ สารนี้มีศักยภาพในการป้องกันเซลล์ประสาท จึงถูกศึกษาอย่างกว้างขวางในด้านการรักษาโรคทางระบบประสาท เช่น โรคอัลไซเมอร์ โรคพาร์กินสัน และโรคเสื่อมของเซลล์ประสาทจากภาวะขาดออกซิเจน เช่น หลังจากเกิดภาวะเส้นเลือดสมองตีบ นอกจากนี้ PACAP-38 ยังมีผลกระตุ้นการหลั่งฮอร์โมนต่างๆ จากต่อมใต้สมอง เช่น การกระตุ้นการหลั่งของฮอร์โมนการเจริญเติบโต และมีบทบาทในการควบคุมจังหวะชีวิตประจำวัน (circadian rhythm) และการตอบสนองต่อความเครียด ในงานวิจัยด้านการอักเสบ พบว่า PACAP-38 มีฤทธิ์ต้านการอักเสบ โดยช่วยลดการหลั่งของไซโตไคน์ที่ก่อการอักเสบ ซึ่งอาจนำไปสู่การพัฒนายาสำหรับรักษาโรคเรื้อรังที่เกี่ยวข้องกับการอักเสบได้ในอนาคต งานวิจัยยังสำรวจบทบาทของ PACAP-38 ในการฟื้นฟูเนื้อเยื่อ เช่น ในการซ่อมแซมเส้นประสาทหรือกล้ามเนื้อหลังการบาดเจ็บ ทำให้มีความหวังว่าจะนำมาใช้ในด้านการแพทย์เฉพาะทาง เช่น ประสาทวิทยา หรือการฟื้นฟูสมรรถภาพผู้ป่วย