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目的:2型糖尿病是一种以糖代谢障碍为主要特征的慢性疾病,其病因有遗传和环境因素。最近的研究表明,2型糖尿病与肠道微生物有很大的相关性。本研究通过宏基因组和代谢组学技术联合分析肠道菌群与2型糖尿病的关系。方法:基于真实世界研究方法,通过倾向性评分匹配法（PSM）从采集的27例样本（病例组7例,对照组20例）中筛选出11例样本,其中,2型糖尿病志愿者（T2DM）粪便样本6例,非2型糖尿病志愿者（NDM）粪便样本5例。将样本前处理后进行宏基因组测序和代谢组学分析。将宏基因组测序得到的原始序列进行过滤和质控,得到clean reads数据。使用MMseqs2软件去除冗余,得到非冗余基因集。将非冗余基因集和数据库比对,得到样品的物种组成和相对丰度信息。通过R语言软件进行α多样性分析和β多样性分析。通过Galaxy网站进行LEfSe分析,筛选出两组间的差异生物标志物。将非冗余基因的蛋白序列与eggNOG和KEGG数据库比对,得到蛋白注释结果。比对基因丰度表与GO、KEGG数据库,得到样本基因功能和代谢通路注释结果。通过STAMP软件比较两组蛋白丰度、基因功能、代谢通路的差异。将粪便样本按流程进行预处理,然后上机检测。经过UPLC-MS分析,将得到的质谱数据进行峰提取和物质鉴定。归一化处理后的数据使用scales、ggplot2软件包进行主成分分析,计算斯皮尔曼等级相关系数评估重复相关性。使用SIMCA14.1软件进行正交偏最小二乘法判别分析,并进行置换检验,比较两组样品代谢物的组间差异。筛选VIP值≥0.8,p＜0.05,且log2（Fold Change）＞0的代谢物,绘制差异代谢物火山图。利用MetaboAnalyst 5.0进行富集分析,得到代谢通路的富集结果。结果:1.测序数据质控结果:宏基因组测序得到共68,464,285,600条clean reads数据。2.物种组成和丰度:T2DM组和NDM组的肠道菌群在门水平上均由拟杆菌门（Bacteroidetes）,厚壁菌门（Firmicutes）,放线菌门（Actinbacteria）,变形菌门（Proteobcteria）组成。在属水平上,T2DM组和NDM组的差异菌属共9种。与NDM组相比,在T2DM组中丰度较高的菌属为拟杆菌属（Bacteroides）、梭菌属（Clostridium）、罗氏菌属（Roseburia）、瘤胃球菌（ruminococcus）、真杆菌属（Eubacterium）、另枝菌属（Alistipes）、阿克曼氏菌（Akkermansia）;在 T2DM组中丰度较低的为栖粪杆菌属（Faecalibacterium）和普雷沃氏菌（Prevotella）。3.物种多样性:T2DM组和NDM组的α多样性无显著差异,β多样性在属水平上有显著差异。4.生物标志物:经LEfSe分析,得到两组属水平上的生物标志物。其中,在T2DM中显著上调的为厌氧菌属（Anaerotignum）,在T2DM组显著下调的为光岗菌属（Mitsuokella）。5.组间差异蛋白:与NDM组相比,在T2DM组显著上调的蛋白为组氨酸激酶（Histidine kinase）;在T2DM组显著下调的蛋白为转录调节因子（transcriptional regulator,MarR family）,七丙烯基二磷酸合酶（heptaprenyl diphosphate synthase component I）,嵌膜蛋白质（Hypothetical bacterial integral membrane protein）,丝氨酸蛋白磷酸酶家族蛋白（ser Thr protein phosphatase family protein）,S-腺苷甲硫氨酸自由基酶（NosL）,参与脂多糖生物合成的酶（involved in lipopolysaccharide biosynthesis）。6.组间差异基因功能:在T2DM组显著上调的基因功能分别是无氧呼吸（anaerobic respiration）,染色体外环状 DNA（extrachromosomal circular DNA）,重组酶活性（recombinase activityDNA）,DNA 复制（DNA replication）;在T2DM组显著下调的基因功能为调节细胞形状（regulationofcell shape）,碳水化合物代谢过程（carbohydrate metabolic process）,水解酶活性（hydrolase activity）,含蝶啶化合物代谢过程（pteridine-containing compound metabolic process）。7.组间差异代谢通路:两组的差异代谢通路共2条,与NDM组相比,在T2DM组显著上调的为内吞作用（endocytosis）相关代谢通路和剪接体（spliceosome）相关代谢通路。8.代谢物定量信息:代谢组学上机检测到968个代谢物。其中,正离子模式下检测到的代谢物数量共683个,负离子模式下检测到的代谢物数量共285个。9.组间差异代谢物:经过PCA分析、重复相关性评估正交偏最小二乘法判别分析,结果显示代谢物在组间存在差异。筛选后得到两组间差异代谢物,在T2DM组显著上调的代谢物为共轭亚油酸（Bovinicacid）;在T2DM组显著下调的代谢物为嘧啶（Pyrimidine）、6-羟基褪黑素（6-Hydroxymelatonin）、月桂酸二乙醇酰胺（Lauroyl diethanolamide）、次黄嘌呤（Hypoxanthi）、L-古洛糖酸内酯（L-Gulonolactone）。10.组间差异代谢通路:两组差异代谢通路共2条,均在T2DM组显著上调,分别是色氨酸代谢通路（Troptophan Metabolism）和嘌呤代谢通路（Purine Metabolism）。结论:T2DM患者和健康人群的肠道菌群、肠道代谢产物和代谢通路均存在显著差异,T2DM患者存在肠道菌群失调和代谢紊乱情况。