人类健康的大肠是无氧环境，有益微生物可在此繁殖生长，而致病肠道菌如大肠杆菌则需要在有氧环境中生存。加州大学戴维斯医学院的科学家发现，肠道致病菌可释放毒素，损伤肠壁，引发腹泻。为了修复损伤，人体将加速上皮细胞的分裂，形成新的肠壁，这将使黏膜表面产生许多不成熟的细胞。这些新细胞富含氧气，可提高大肠环境的氧气水平。在这一新环境中，肠道致病菌将在优胜劣汰的竞争中战胜厌氧微生物，从而导致人类生病。
随着耐药菌株的不断出现，一些耐药菌已开始对一些特异性药物不再产生反应，人类近50年来在抗击感染性疾病上所取得的突出成绩已处于危险之中。耐药性问题已渐渐演变为全球重大的公共卫生威胁。今年，美国疾病控制和预防中心已确定了三株需引发关注的耐药菌，分别是难辨梭状芽孢杆菌、碳青霉烯类肠杆菌科细菌和淋球菌。
有关肠道菌的研究亦属新兴研究领域，被视为有力竞争诺贝尔奖的热门研究领域。其研究涉及耐药性研究、肠道菌群失衡、肥胖症、炎性肠病、肠易激综合征、胃肠道癌症、心血管病、脂肪肝脏疾病、孤独症、关节炎和哮喘等诸多疾病。
新发现对开发新的肠道疾病治疗策略意义重大。科学家认为，新治疗手段可重点针对肠道功能的损伤，为有益微生物提供其组成成分，或加强其阻止肠道致病菌入侵的能力方面着手。