花生四烯酸

花生四烯酸對人類而言是一種條件性必需脂肪酸，在嬰兒發育階段中需要額外膳食攝取。成年人體的自行合成能力雖然一般能滿足需求，但亦存在著因基因缺失而致失去代謝能力的特殊情況。[5][6][7]

離ARA分子如一般離脂肪酸般有著細胞毒性，加上其在細胞傳信過程中的生物活性，故在細胞處於穩態[lower-alpha 3]時一般會以甘油磷脂的酯化形式儲存在膜結構之中。此過程被稱為去醯化-再醯化循環[lower-alpha 4]，當中醯化即指醯基從被活化的離脂肪酸[lower-alpha 5]轉移至甘油磷脂而形成酯鍵的反應。在此循環中細胞內膜上原有的甘油磷脂[lower-alpha 6]需先被水解，釋放出sn-2位置上[lower-alpha 7]的脂肪酸鏈（去醯化）以產生溶血磷脂載體。溶血磷脂再與被活化的離脂肪酸反應（再醯化），形成新的完整甘油磷酸分子。它們隨後便會被轉移到細胞膜或各內膜上，亦有機會再進入新的循環。因再醯化步驟的酶對多不飽和脂肪酸尤其ARA等帶有選擇性[8]，重塑後甘油磷酸的脂肪酸鏈組合一般具有更高的不對稱性，因此亦能夠影響細胞膜的流動性，使其穩態得以維持。[9][10]

花生四烯酸的小量動員是細胞維持穩態的正常過程，但其大量動員一般是細胞脫離穩態的結果（如組織損傷），以藉由其細胞傳信角色推動修復穩態的機制（如炎症反應）。其自細胞膜釋放的效率取決於上述循環中去酰化步驟及再酰化步驟的平衡。去酰化步驟既使脂肪酸脫離細胞膜，再酰化步驟則令脂肪酸併入膜中。在細胞處於穩態時，主要參與去酰化步驟的酶為非鈣離子依賴亞型的磷脂酶A2（iPLA2），此條件下的再醯化步驟速率一般高於去醯化，使胞內離脂肪酸的濃度能維持在極低水平。在需要動員離ARA的時候，被大量活化的胞質亞型（cPLA2）則會促使此循環傾向去醯化的過程。因為其對ARA的高度選擇性，ARA便能高效地脫離細胞膜及此循環以進一步轉化為下游產物。[11][12][13]

cPLA2作為啟動此級聯反應的效應物，與ARA的釋放以及下游產物產量的調控息息相關。其活化需通過胞內鈣離子對N端一個C2結構域的結合以及由MAPK所介導在 Ser-505 殘基上的磷酸化等信號轉導機制共同促成。這些機制在炎性反應的過程中能由一系列不同的第一信使和炎性刺激物所觸發，包括病原體上的病原相關分子模式（PAMP），由被活化的免疫細胞所大量分泌的胞外ATP[lower-alpha 8]，以及組織胺和緩激肽等G蛋白偶聯受體（GPCR）的激動劑[lower-alpha 9]。它們分別結合到類鐸受體（TLR4），嘌呤受體（P2X7/P2Y2），和不同G蛋白偶聯受體。前兩者啟動MAPK/ERK途徑以磷酸化絲胺酸殘基。而GPCR則先啟動G_αq途徑以活化磷脂酶C，再分別啟動MAPK/ERK途徑及提升胞內鈣離子的濃度。經此連串信號傳遞cPLA2得以完成活化。

由於不同種的細胞各會表達特定的合成酶，較複雜的類花生酸分子需要各種細胞的配合才能完成合成。在炎症反應的發展過程中，於患處聚集的免疫細胞會通過代謝中間產物的跨細胞運輸，來合成較複雜的類花生酸分子。[14]

在中樞神經系統中花生四烯酸亦會被轉化為花生四烯乙醇胺和2-花生四烯酸甘油酯等兩種內源性大麻素，作用於大麻素受體以調控突觸傳導過程。[14]