스트레스는 정신질환의 주요 원인으로, 최근 치료를 위해 장-뇌 축에 초점을 맞춰 프로바이오틱스을 이용하고자 하는 시도가 증가하고 있다. 특히 리모실락토바실러스 퍼멘텀과 같은 프로바이오틱스 균주는 항염증 특성을 나타내는 것으로 알려져 있지만, 정신 질환에 미치는 효과와 기작은 상대적으로 알려지지 않았다. 리모실락토바실러스 퍼멘텀은 HT-29 세포에서 TNF-α와 같은 염증성 사이토카인의 mRNA 발현 수준을 유의적으로 감소시키고 ZO-1 그리고 Muc2와 같은 밀착연접단백질의 mRNA 발현량을 유의적으로 증가시켰으며, SH-SY5Y 세포에서는 NF-ĸB와 같은 염증성 사이토카인의 mRNA 발현 수준을 유의적으로 감소시키고 CREB, Synaptophysin과 같은 신경학적 생체인자의 발현을 유의적으로 증가시켰다. 예측할 수 없는 만성 경도 스트레스 (UCMS) 마우스 모델에서 L. fermentum 2K 및 2L의 경구 투여는 UCMS에 의해 손상된 소상 및 신경의 구조를 회복할 수 있음을 보여주었다. 2K 및 2L의 치료는 IL-1β, IL-6 및 NF-ĸB와 같은 전염증 사이토카인의 mRNA 발현 수준을 감소시키고, IL-10 및 ZO-1, ZO-2, Ocldn, Cldn4, Cldn5 및 Cldn12와 같은 촉매 결합 단백질의 mRNA 발현 수준을 증가시켰다. 이는 장-뇌 축을 통한 체계적인 항염증 및 상피 보전 효과를 시사한다. 2K 및 2L 처리군에서는 BDNF, CREB 및 NPY와 같은 신경학적 생체인자 및 Nr3c1과 같은 스트레스 관련 호르몬 수용체의 mRNA 발현 수준이 증가했다. 2K 및 2L의 투여에 의해 Dnmt3a 및 3b의 mRNA 발현 수준이 감소하여 UCMS에 의해 유발된 후생유전학적 변화가 있을 수 있다는 것을 시사한다. 2K 및 2L의 치료로 BDNF 및 세로토닌 수용체 단백질 (5HT7R)의 단백질 발현 수준이 증가하고, 스트레스 관련 호르몬인 코티코스테론의 감소하였다. 분변 미생물의 조성에서 2K의 처리에 따라 Verrucomicrobiota 문 및 Verrucomicrobiae 및 Bacilli 강이 증가하였다. 이러한 발견들은 L. fermentum이 항염증 작용 및 장-뇌 축과의 상호 작용을 통해 스트레스에 대한 유망한 치료제로 작용할 수 있음을 시사한다.