花生四烯酸（20:4Δ5c,8c,11c,14c），簡稱AA或ARA，是一種廣泛存在於細胞膜上的ω-6多不飽和脂肪酸，特定情況下亦為一種必需脂肪酸。作為類花生酸的主要前體，它在細胞內會經過「花生四烯酸級聯」（arachidonic acid
cascade）而產生多種的信號分子，主要作用於炎症反應介導及突觸傳導等細胞信號傳遞過程，其自身亦能直接作為第二信使參與以上過程的調控。作為細胞膜上部分甘油磷脂的組成部分，花生四烯酸亦發揮着控制細胞膜流動性的作用。[2]從發育上而言，足夠的花生四烯酸則對腦部發展有着一定重要性。 all-cis-5,8,11,14-Eicosatetraenoic acid 1 1 0 此脂肪酸可經人體自行合成或從食物中攝取。動物食品是此脂肪酸的主要攝取來源，當中以魚類和蛋最為豐富。而植物食品等攝取來源普遍含有偏低含量，因此素食者或需從植物油等替代來源攝取花生四烯酸。[3] 歷史编辑化學結構编辑在化學結構上，花生四烯酸是一個由二十個碳原子所組成而含有四個順式雙鍵的羧酸長鏈；從ω端數起，第一個雙鍵位於第六個碳原子之上。[1] 生物合成及必需性编辑
動物細胞一般具備合成花生四烯酸的能力，故其一般被視為一種非必需脂肪酸。合成過程主要在肝臟中進行，由亞油酸作為底物在去飽和酶和加長酶的作用下被轉化而成[2]。其對亞油酸的轉化率受途徑的限速酶 ∆6-去飽和酶的能力所限制，即使大幅提升膳食中的LA攝取對提升細胞中ARA含量的效果亦非常有限[4]。植物細胞則欠缺相關的酶而不具備將亞油酸轉化為花生四烯酸的能力[3]。 人類编辑成年人體的合成能力一般足以滿足其身體及腦部所需，但在缺乏亞油酸或欠缺將其轉化的能力等情況下，亦會有著從食物攝取花生四烯酸的必需性（因此被稱為條件性必需脂肪酸）。[4][5] 至於嬰兒的合成能力被認為非常有限，因此花生四烯酸的外來攝取對於嬰兒則有著高度必需性。[6] 貓编辑食物攝取编辑攝取需求编辑攝取來源编辑
細胞中的儲存和釋放编辑去醯化/再醯化循環编辑花生四烯酸在細胞中會參與膜磷脂的去醯化/再醯化循環[a]，而以甘油磷脂的形式被儲存在細胞膜或細胞內膜之中。在此循環中內質網上原有經從頭合成途徑合成的甘油磷脂先在sn-2位置上被磷脂酶A2水解（去醯化），釋放出該位置上的脂肪酸並產生溶血磷脂。同時花生四烯酸會被花生四烯醯-輔酶A合成酶活化成花生四烯醯-輔酶A，花生四烯醯基其後再在溶血磷脂酰基轉移酶的作用下被轉移到溶血磷脂（再醯化），終而形成帶有花生四烯酸的甘油磷脂[b][7]，這些甘油磷脂隨後便會被轉移到細胞膜或核膜等內膜上，並有機會再進入新的循環。[8][9] 去醯化步驟的磷脂酶A2有着多種類別，當中以非鈣離子依賴性磷脂酶A2（iPLA2）和胞質磷脂酶A2（cPLA2）與花生四烯酸的代謝尤其相關。當細胞處於穩態時主要由iPLA2亞型參與去醯化的過程，其催化速率在能夠提供充足溶血磷脂受體的同時而又低於再醯化步驟轉移酶的速率，使花生四烯酸能被高效地併入細胞膜中，令胞內自由花生四烯酸得以維持在極低的濃度。[c][10]在穩態下細胞經此途徑重塑原本一般只帶飽和或單不飽和脂肪酸，有著高度對稱性的甘油磷脂，多不飽和花生四烯酸的插入增加了其脂肪酸鏈組合的多樣性及不對稱性，終影響細胞膜的流動性，使其穩態得以維持。 [8][9] cPLA2水解作用编辑穩態條件下的cPLA2有著極低活性，幾乎不參與平常甘油磷脂的重塑過程。但在體內對自由花生四烯酸有著需求時，細胞信號的傳遞便會使對於ARA有著高度選擇性的cPLA2大量活化，令代謝循環傾向甘油磷脂的去醯化，導致花生四烯酸自膜磷脂的淨釋放。iPLA2則因為缺乏特定選擇性而在促進花生四烯酸釋放的過程中角色有限。[11] 花生四烯酸級聯反應编辑隨著組織損傷或病原體入侵所觸發的炎症反應，cPLA2便會被活化並轉移到細胞內膜進行水解。被釋放出的自由花生四烯酸隨後便會通過不同代謝途徑而被逐步轉化成不同的類花生酸，這一系列的酶促反應被稱之為‘花生四烯酸級聯反應’。所衍生的類花生酸在炎症反應的介導中有著不同角色，影響著炎症反應的發展及緩解過程。另一方面花生四烯酸級聯反應亦涉及中樞神經系統的機能，但與其在炎症反應中的角色不同，在腦部中的花生四烯酸級聯反應更牽涉對神經元興奮性和突觸傳導的調節，影響着可興奮細胞的活動。 代謝過程编辑cPLA2活化编辑cPLA2作為啟動此級聯反應的關鍵酶，與ARA的釋放以及下游產物產量的調控息息相關。cPLA2的活化需要通過胞內鈣離子對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[d]，以及組織胺和緩激肽等G蛋白偶聯受體(GPCR)的激動劑[e]。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。前兩者通過MAPK途徑活化MAPK，再由MAPK磷酸化絲胺酸殘基。而GPCR則通過Gαq途徑活化磷脂酶C，再分別活化MAPK途徑和提升胞內鈣離子的濃度。經過以上一連串信號傳遞過程cPLA2得以被活化。 類花生酸合成编辑被釋放出的花生四烯酸小部分會被重新併入細胞膜中，其餘便會通過環氧合酶、脂氧合酶和細胞色素P450等三個途徑而被轉化為不同類別的類花生酸。環氧合酶途徑的主要產物包括一系列前列腺素和血栓素、脂氧合酶途徑中的各種亞型分別產生多種不同的HPETE，它們可被進一步轉化為相應的HETE或各種白三烯和脂氧素、其他HETE類別中的成員以及EET系列的產物則通過細胞色素P450途徑而被合成。 各種細胞只會特定表達部分的類花生酸合成酶，令獨立合成時的產物複雜性被極大限制。在炎症反應的發展過程中為了克服這種限制，於患處大量聚集的免疫細胞會通過代謝中間產物在不同類別免疫細胞之間的跨細胞運輸來達成較複雜的類花生酸分子的合成。[12] 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。[12] 第二信使角色编辑花生四烯酸除了經由其脂類代謝產物參與炎症反應及細胞興奮性的調節外，亦能通過直接作用於多種離子通道及活化特定的酶而發揮作用。 NADH氧化酶编辑電壓門控離子通道编辑腦部编辑註釋编辑
参考文献编辑
外部連結编辑
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