细胞交互作用中的角色，有时也会用菌—肠—脑轴线（microbiome–gut–brain axis）具体指出菌种在其中的角色。以较广的定义来看，肠—脑轴线包括中枢神经系统、中枢内分泌系统及中枢免疫系统，其中包括下丘脑—垂体—肾上腺轴（HPA轴）、自主神经系统中的交感神经系统、副交感神经系统（迷走神经）及肠神经系统，以及肠道中的在动物体的肠胃表面最主要被自主神经系统所连结支配，但在肠胃道中的菌相的刺激下，也会促使肠道表皮细胞分泌生理调控讯息，而此生理调控讯息除了会诱导产生局部免疫反应外，更会经由和其连结的