根据国际疼痛协会（IASP）的定义，“疼痛是一种与组织损伤或潜在组织损伤有关的不愉快的主观感觉和情感体验”。据统计，全球有1/6的人口遭受慢性疼痛的折磨，而多数慢性疼痛病人的疼痛未得到有效控制。目前，90%的镇痛药物是非甾体类和阿片类，有一定的治疗效果，但伴随有胃肠道不适和恶心呕吐等副作用。因此，寻求更为有效的镇痛靶点成为当务之急。
疼痛感觉由遍布全身的复杂环路激活而引起，整合到中枢神经系统的一个特定部位。当机体遭受损伤、疾病或者有炎症的状态下，痛觉感受器的神经末梢区域敏化而产生痛觉。痛觉是一种避免机体遭受进一步伤害的保护机制。因此，痛知觉紊乱的病人（比如糖尿病人）遭受致残伤害的易感性会大大增加。
许多因素都可以影响人们对疼痛的感知，比如，情感状态、焦虑程度、注意力、过去的经历和记忆。最近的研究表明，肠道微生物可能也会参与宿主对于疼痛刺激的响应。肠道菌群参与疼痛感知的第一个证据来自肠易激综合征患者。肠易激综合征的特点之一就是慢性腹痛。尽管肠易激综合征的病因学和病理学目前仍不明确，但是大家普遍认为其与肠道菌群的紊乱相关。任何会导致肠道菌群紊乱的风险因子，比如早期的应激和伤害（抗生素使用、遭受虐待、忽视或者丧失主要的照顾者），成年期遭受急性的危及生命（创伤后应激障碍）的事件都与肠易激综合征的发生相关，也都与内脏疼痛的敏感性增加相关。
在动物实验模型中，抗生素会扰乱菌群改变内脏的疼痛感受。最近的一项研究表明，在小鼠出生后4-13天内饲喂单一的抗生素或几种抗生素的混合物都可以改变成年后的小鼠内脏对疼痛的敏感性。
尽管这些是内脏疼痛和肠道微生物存在相关性的间接证据，但是，许多在动物模型实验中都证明益生菌对缓解内脏疼痛有效。在抗生素诱导的小鼠内脏疼痛敏感的模型中，副干酪乳杆菌可以缓解粘膜炎症及内脏疼痛；婴儿双歧杆菌可以缓解结直肠扩张模型中的内脏疼痛敏感症状。2007年的一项研究表明，嗜酸乳杆菌在体内和体外都可促进肠道上皮细胞中阿片类受体和大麻类受体的表达，而这两种受体正是许多镇痛药发挥作用所依赖的。所以，嗜酸乳杆菌可以在一定程度上缓解腹痛，起到跟吗啡类似的镇痛效果。可见，益生菌是可以通过与镇痛药相似的机理来发挥止疼作用的。这些益生菌跟疼痛相关的研究给我们打开了一扇有趣的大门，我们或许可以通过服用益生菌来调整肠道菌群，改善内脏疼痛。
如果仅仅因为肠道菌群存在于肠道中，您就认为肠道微生物对疼痛的缓解作用只局限在肠道内，那您就大错特错了。在动物模型中，炎症反应会参与到疼痛响应中来，包括生成炎症因子、募集免疫细胞，诱导产生疼痛敏感的终极调节因子前列腺素和多巴胺。前列腺素和多巴胺可以直接激活神经元中的疼痛感受器，产生痛觉。当给无菌小鼠后脚掌注射疼痛刺激因子后，其疼痛反应要明显小于正常的对照小鼠，但是前列腺素和多巴胺引起的疼痛反应在正常小鼠和无菌小鼠之间没有差别，这就说明无菌小鼠对疼痛的不敏感并不是其神经传导有问题，而是与其炎症因子生成的减少或推迟相关。在痛风的动物模型试验中也发现，当向股胫关节注射一种促进炎症产生的药物后，正常小鼠的炎症状态明显，疼痛敏感，但是无菌小鼠的关节不能诱导产生炎症反应，其疼痛感也会大大降低。当无菌小鼠的肠道内恢复菌群定植后，其对疼痛的感知力就恢复到正常小鼠的水平。所以，这些实验明明白白的告诉我们，肠道菌群跟我们的疼痛感受是直接相关的。
尽管肠道菌群与疼痛的相关性还需要进一步的研究，在临床上也还很少应用益生菌来缓解疼痛，但是也让我们看到了一些希望和可能。如果一个人对于疼痛过度敏感，那么一个微小的刺激可能就会让您痛苦不已；而如果一个人对于疼痛非常不敏感，那么就不能轻易的察觉身体炎症或疾病给您释放的危险信号。而这些都可能跟肠道菌群有关，所以请善待您的肠道菌群，有的时候让您感到疼痛是为了让您远离危险。如果您在遭受疼痛的威胁时，也不妨试试益生菌。
