自闭症谱系障碍是一种严重的发育障碍，患病率越来越高，主要的表现为社交障碍、沟通困难、重复和刻板行为以及言语发育迟缓。数据显示，中国的自闭症患者已超1000万，其中自闭症儿童（0-14岁）超过200万，约68名儿童中就有1例自闭症患儿，并且以每年接近20万的速度递增。

调查发现，大部分的自闭症儿童存在多种胃肠道症状，46.5％的ASD儿童有至少一种胃肠道症状，而正常发育儿童仅为21.8%。2010年的共识报告，1~18 岁的 ASD 患者胃肠道疾病患病率为 9%-91%，并且胃肠道症状与 ASD 的严重程度呈强烈的正相关。肠道症状会影响自闭症患儿的行为，这是近些年科学家发现的一种特殊的脑-肠轴的生物机制。肠道微生物通过分泌化学物质来塑造大脑的结构，反过来大脑产生的信号能够影响微生物组的构成。

因此，通过益生菌调节和改善自闭症儿童肠道症状，对于影响自闭症儿童的行为是十分有效的。

研究表明，与没有胃肠道症状的自闭症患者相比，有胃肠道症状的自闭症患者表现出更严重的易怒、焦虑和社交回避。自闭症患者的自我伤害行为、攻击行为和睡眠障碍以及易怒等行为可能是患者腹痛和胃肠道不适的行为表现。研究也发现，胃肠道功能障碍与自闭症行为缺陷的严重程度之间显著相关，涉及言语、社交和行为等所有方面。研究人员通过培养的方法发现，有胃肠道症状的自闭症患儿的粪便中的梭菌水平比健康对照升高了10倍，同时厌氧菌明显缺乏。

在自闭症患者中也发现了其它种类的肠道细菌水平的变化。萨特氏菌属（Sutterella）是变形杆菌门中的一个厌氧的革兰氏阴性菌属，也被推测在自闭症中发挥作用。在胃肠道功能紊乱的自闭症患儿胃肠道活检中发现，与胃肠道紊乱的对照组相比，萨特氏菌属的丰度明显更高。这项研究表明在半数以上的有胃肠道功能紊乱的自闭症儿童中，萨特氏菌是肠道菌群的主要组成部分，而在只有胃肠道功能紊乱的儿童中则没有。

许多研究发现自闭症儿童的肠道菌群与健康儿童存在明显差异。肠道菌群失调与自闭症之间的相关性及其可能的作用机制表明，调节肠道及肠道菌群健康可能是治疗自闭症的一种潜在方法。

益生菌可能通过调节肠道菌群组成，改善肠道屏障完整性，进而减少特定肠道代谢产物的渗漏，重建血清中的代谢产物，改善与自闭症相关的行为异常。此外，绝大多数免疫系统集中在肠道黏膜内和黏膜周围，肠道微生物参与免疫系统的成熟，并参与免疫系统的调节和功能。特定益生菌菌株能够参与调节免疫反应。益生菌的使用还能影响中枢神经系统功能。这些都表明益生菌在治疗自闭症中的潜力。