돼지의 장내 미생물 군집은 발달 과정에서 동적 재구성을 통해 장의 항상성을 지원합니다. 그러나 특정 발달 단계의 미생물 변화가 상피 발달과 관련이 있는지에 대한 이해는 아직 부족합니다. 본 연구에서는 돼지 장내 미생물군의 종적 메타게놈 분석을 통해 젖먹이 시기에 일시적으로 증가하는 Lactiplantibacillus plantarum이 점막세포 수와 긍정적으로 연관되어 있음을 확인하였습니다. L. plantarum을 사료에 추가 투여한 결과 젖떼기 초기 자돈의 회장에서 점막세포 수와 MUC2 발현이 증가하는 것을 관찰하였습니다. 돼지 회장 오르가노이드와의 공동 배양 실험에서도 L. plantarum의 세포외 배양 상청액이 회장 오르가노이드의 성장과 점막세포의 분화를 촉진하는 것을 확인하였습니다. 회장 샘플과 세균 배양 상청액에 대한 통합 대사체 분석을 통해 L. plantarum 유래 인돌-3-락틱산(ILA)을 중요한 미생물 대사 물질로 확인하였습니다. 기전적으로 ILA는 장 줄기 세포의 증식과 MUC2 발현을 촉진하며, 회장 오르가노이드에서 아릴 하이드로카본 수용체(AHR)와 그 하위 타겟인 CYP1A1의 발현 증가와 동반되었습니다. FICZ를 이용해 AHR을 활성화하면 MUC2 발현이 증가하였고, CH-223191로 억제하면 MUC2 발현이 감소하였습니다. 이 연구는 L. plantarum, ILA-AHR 신호 전달 축이 젖떼기 후 장 점막세포의 분화를 촉진하는 대사적 기전을 규명한 것으로, 돼지의 상피 항상성 조절에 관여하는 미생물 대사 물질에 대한 메커니즘적 통찰을 제공합니다.