微生物与我们人体共栖共存，人体就是一个超级生物体，与体内各微生物通过代谢、神经与免疫网络互利共生，可能是人类健康或疾病的关键因素。
肠道菌群是机体最为丰富的生态群落，肠道菌群及其代谢物可被宿主细胞识别结合，参与调控宿主的多种生理功能。过去的10年间，大量研究发现肠道微生物在人类健康和疾病中起到重要作用，肠道微生物组与人体的多种疾病相关联，包括体重、糖尿病、免疫系统、肠道疾病、代谢疾病、炎症、心脏病、大脑神经系统等。肠道微生物组被认为是人体的第二基因库。
当人在遭受巨大压力或创伤时，除了精神上出现异常外，还会出现食欲差，胃肠功能紊乱，甚至出现呕吐、腹泻或便秘等症状，这些症状都会随着情绪的变化产生动态变化。肠道微生物通过代谢产物影响应激反应系统。
这些表现都说明，脑肠之间存在双向调控系统，这个双向调控系统就被称为脑肠轴，也称肠脑轴（GBA），是大脑与肠道之间由神经—内分泌介导的双向应答系统（免疫、内分泌、迷走神经），连接着中枢神经系统和外周消化系统。
包括5个部分，1，脑肠轴神经解剖结构，肠壁上大量肠神经使大脑可以接收到肠道信号，大脑通过迷走神经去影响肠道功能。2，神经内分泌HPA（下丘脑-垂体-肾上腺素）轴通路。激素的释放影响肠道的应激反应，刺激肠道壁细胞释放炎症因子3，神经免疫系统 4，肠道微生物代谢系统，肠道微生物产生大量神经递质，影响大脑神经递质功能。5-羟色胺，色氨酸等。5，肠黏膜屏障和血脑屏障。人体最重要的2个天然屏障，当这两个屏障受到应激或侵袭，如病毒感染，就会导致血脑屏障通透性增加甚至肠粘膜受损，就会导致大量炎症因子释放，促炎因子进入大脑，导致情绪抑郁，也会导致大脑产生症状致使肠道症状的产生。
GBA 涉及营养物质、激素和传入/传出调节自主神经元网络，象征着肠道和大脑之间复杂的相互作用。许多生理过程，例如饱腹感、葡萄糖和脂肪代谢的控制、激素分泌和敏感性（特别是胰岛素敏感性）以及骨代谢等等，均受到GBA的调节。
脑肠轴机制的提出已经过去了三十多年，在这段时间里，越来越多的证据表明肠道菌群是诸多疾病机制的交汇处，而人体的免疫功能——作为肠脑之间交互的关键通路之一，就在其中扮演了非常关键的角色，来自肠道微生物组的免疫刺激信号可能触发全身的先天性和适应性免疫反应，并且反过来适应性免疫系统也可以调节肠道微生物组的多样性和组成。由于免疫系统在肠道菌群与包括大脑在内的诸多器官间交互中的重要性，GBA也被认为是大脑认知疾病和全身免疫性疾病中的共性机制。越来越多的证据表明：神经及精神类疾病的发生与肠道微生物失调密切相关。在神经精神疾病的个体中，微生物群落组成、多样性和分布特征往往会发生极大改变。而许多消化系统疾病也多与精神类疾病相关。如抑郁症、精神分裂症、肠易激综合征、孤独症谱系、阿兹海默症都与微生物-肠-脑轴密切相关。这些精神疾病患者的肠道菌群组成与对照组有显著差异。
肠道微生物与我们的精神活动密切相关，影响着人群的思维、情感和行为，脑肠轴作为双向生物学系统，调控着肠道菌群和精神活动的联系。
