瘤胃是反芻動(dòng)物的“首過”消化吸收代謝器官，其功能發(fā)育及穩(wěn)態(tài)維持是反芻動(dòng)物高效健康生產(chǎn)的生理基礎(chǔ)。瘤胃早期發(fā)育受日糧-微生物互作的調(diào)控，微生物代謝物在其中起關(guān)鍵介導(dǎo)作用，但目前對(duì)除揮發(fā)性脂肪酸以外的其他瘤胃微生物代謝物調(diào)控瘤胃發(fā)育的作用及機(jī)制認(rèn)知不足。本研究以哺乳羔羊?yàn)檠芯繉?duì)象，利用極端化早期營養(yǎng)干預(yù)策略構(gòu)建了瘤胃上皮/肌層的差異化發(fā)育表型；基于天然植物成分的微生物產(chǎn)物標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)質(zhì)譜庫、極性/非極性物質(zhì)的色譜選擇策略和高分辨率質(zhì)譜技術(shù)，首次鑒定出與瘤胃上皮和肌層發(fā)育密切相關(guān)的代謝物吲哚三甲醛（IAld）和前列腺素D2（PGD2）；利用宏基因組技術(shù)厘清了IAld和PGD2在瘤胃內(nèi)的微生物合成路徑并篩選出候選代謝微生物菌株，進(jìn)一步通過單菌體外純培養(yǎng)試驗(yàn)，首次發(fā)現(xiàn)假長(zhǎng)雙歧桿菌可代謝色氨酸生成IAld，白色念珠球菌具有生成PGD2的能力；利用轉(zhuǎn)錄組技術(shù)錨定瘤胃差異化發(fā)育的信號(hào)調(diào)控通路，體內(nèi)外試驗(yàn)揭示了IAld通過激活Wnt/β-catenin信號(hào)通路促進(jìn)瘤胃上皮發(fā)育，PGD2依賴Ca²⁺信號(hào)通路調(diào)控瘤胃肌層發(fā)育。研究結(jié)果加深了對(duì)生命早期日糧-微生物-宿主互作的理解，首次明確了瘤胃特定菌株及其下游代謝物與瘤胃生理的直接聯(lián)系，為幼齡反芻動(dòng)物開食料添加劑的開發(fā)應(yīng)用提供新思路。