抑郁症在全球蔓延，大约30%的人群有潜在发病。益生菌用于治疗抑郁症，所以称为精神益生菌。由于精神益生菌的作用机制尚不明确，菌株的筛选和开发效率受限，也限制了其在临床及产业中的广泛应用。

研究主要结果

1.罗伊氏乳酸杆菌的抗抑郁作用与肠道ILA的调节有关将小鼠随机分为对照组、CUMS模型组。行为测试发现，与对照组相比，Bre1025干预组小鼠在开放场测试（OFT）、尾悬挂测试（TST）和强迫游泳测试（FST）中表现出显著改善，表明罗伊氏乳酸杆菌具有抗抑郁样行为的潜力；非靶向代谢组学方法分析显示，罗伊氏乳酸杆菌干预显著改变了小鼠肠道微生物群的代谢物组成，特别是增加了ILA的含量。相关性分析显示，ILA水平与强迫游泳测试和尾悬挂测试中的不动时间呈显著负相关，暗示ILA可能在调节情绪中起关键作用。此外，罗伊氏乳酸杆菌干预能够显著提高小鼠血清和海马中的ILA水平，这与改善的行为表现相一致。罗伊氏乳酸杆菌在增加ILA水平和改善行为方面表现出显著差异，表明罗伊氏乳酸杆菌具有特定的抗抑郁效果。

2.肠道和血清ILA水平升高归因于补充罗伊氏乳酸杆菌招募了15名健康志愿者，进行了罗伊氏乳酸杆菌的摄入实验，在摄入罗伊氏乳酸杆菌之前（第0天）、摄入后14天（第14天）以及停止摄入后14天（第28天）收集志愿者的粪便样本。分析发现健康志愿者摄入罗伊氏乳酸杆菌后，该菌株在肠道中迅速积累，并在停止摄入后仍可在近一半志愿者的粪便中被检测到罗伊氏乳酸杆菌。与摄入前相比，摄入罗伊氏乳酸杆菌后志愿者粪便中的ILA水平显著升高。在停止摄入后，定植者组的ILA水平保持稳定，而在非定植者组中ILA水平显著下降。在存在罗伊氏乳酸杆菌的个体中，粪便中的ILA和IPA水平与罗伊氏乳酸杆菌的丰度呈正相关。罗伊氏乳酸杆菌摄入并未显著改变健康志愿者肠道微生物群的β-多样性和α-多样性，但促进了与ILA向IPA转化相关的属Lachnospira和Allobaculum的丰度。在小鼠模型中，不同剂量的罗伊氏乳酸杆菌摄入导致了肠道和血清中ILA/IPA水平的显著剂量依赖性趋势，并且粪便与血清中ILA/IPA水平之间存在正相关性。

3.Aldh是罗伊氏乳酸杆菌中色氨酸依赖性ILA产生的关键基因通过基因组比对、转录水平检测和基因突变等技术，筛选出了罗伊氏乳酸杆菌产生ILA的关键基因——芳香族乳酸脱氢酶编码基因（Aromatic lactate dehydrogenase，Aldh）。Aldh基因的功能缺失并不会影响罗伊氏乳酸杆菌的体外生长或体内定植能力，但会使其丧失调节抑郁小鼠肠-血-脑通路中ILA及下游代谢物的能力，并且无法有效缓解小鼠的焦虑和抑郁样行为。

4.肠道菌群源ILA激活AhR信号通路降低神经炎症缓解神经行为异常使用ELISA试剂盒测定小鼠血清中的皮质酮水平。通过实时定量PCR（qPCR）分析小鼠海马区域与炎症因子相关的基因表达，使用免疫荧光和免疫组化技术检测小鼠大脑中Iba1的表达，通过Western blot检测小鼠海马区域AhR及其下游靶标CYP1A1的蛋白表达，使用CCK-8评估ILA对神经干细胞（NE-4C）和微胶质细胞（BV-2）在皮质酮诱导的神经炎症模型中的细胞活性影响，分析ILA对NE-4C和BV-2细胞中AhR信号通路的激活情况，以及对炎症因子表达的影响。结果发现，罗伊氏乳酸杆菌干预有效减轻了CUMS诱导的血清皮质酮异常升高；抑制了海马区域中促炎细胞因子IL-1β和IL-6的基因过表达，并增强了抗炎细胞因子IL-10的表达；抑制了CUMS诱导的海马CA3区和齿状回微胶质细胞的异常激活。ILA预处理以剂量依赖的方式减轻了皮质酮诱导的NE-4C细胞毒性；ILA干预以剂量依赖的方式激活了AhR信号通路，促进了抗炎细胞因子IL-22的基因表达，并抑制了促炎细胞因子TNF-α和IL-1β的表达。使用AhR抑制剂CH223191可以抑制ILA在NE-4C细胞中激活AhR信号通路，从而抵消ILA对细胞活性的保护和抗炎作用，证实了ILA对神经炎症的缓解需通过AhR信号通路介导。

总结

揭示了特定菌株罗伊氏乳酸杆菌通过产生ILA发挥抗抑郁效果，为开发新型精神益生菌提供了科学依据；鉴定出芳香族乳酸脱氢酶（Aldh）基因是罗伊氏乳酸杆菌产生ILA的关键，这一发现有助于理解益生菌如何通过代谢途径影响宿主的生理和心理健康；提出了微生物源性ILA通过减轻神经炎症发挥抗抑郁效果的机制，为抑郁症的免疫调节治疗提供了新的靶点。总的来说，发现罗伊氏乳酸杆菌Aldh产生ILA，激活海马AhR信号通路，减轻神经炎症，缓解抑郁症，填补了领域研究的空缺。罗伊氏乳酸杆菌治疗神经系统疾病的研究应该广泛应用。