目的:本研究的目的是（1）基于大样本人群水平的数据库鉴别出骨关节炎相关的核心肠道菌群,并验证这些肠道菌群是否介导了代谢综合征及其组分与骨关节炎之间的联系;（2）验证服用二甲双胍是否与伴有糖尿病或/和肥胖的膝骨关节炎患者全膝关节置换风险及膝关节疼痛程度的降低有关。方法:第一部分,肠道菌群介导代谢综合征及其组分与骨关节炎之间的联系研究,我们首先从“广东省肠道微生物项目”（GGMP,n=7009）数据库中排除缺失年龄、性别、身体质量指数（BMI）、居住地、布里斯托尔大便类型、婚姻状况、教育状况、职业类型和药物使用情况的824个对象,筛选出6185人,将其进一步分为骨关节炎组（n=1099）和非骨关节炎（n=5086）。通过多变量线性相关模型（MaAsLin）调整上述协变量,鉴定与骨关节炎显著相关的肠道菌群。该部分研究利用效应值、显著值及菌群丰度把与骨关节炎显著相关的肠道菌群拟合成一个代表骨关节炎风险水平的肠道菌群紊乱指数（OMI）,并通过中介分析验证OMI在代谢综合征及其组分与骨关节炎关联中的中介效应。第二部分,验证服用二甲双胍是否与糖尿病或/和肥胖的膝骨关节炎患者全膝关节置换风险及膝关节疼痛程度的降低有关,我们首先从南方医科大学珠江医院信息系统内筛选出同时合并膝骨关节炎及糖尿病和/或肥胖的患者（n=879）,围绕二甲双胍服用与否这一关键暴露因素,我们用单变量、多变量回归模型及逆概率评分加权（IPTW）模型分析了二甲双胍与患者行全膝关节置换风险及膝关节疼痛程度的关系。进一步,我们分析二甲双胍服用时长（＜1年VS≥1年）与膝骨关节炎的结局相关性,探索量效关系。结果:本研究发现,骨关节炎患者年龄及腰围较大,BMI、血压、甘油三酯、低密度脂蛋白及空腹血糖较高,合并代谢综合征及二型糖尿病的比例也更高。同时,骨关节炎患者肠道菌群的α多样性显著下降。β多样性及菌门的丰度相比非骨关节炎参与者有显著差异。通过MaAsLin方法,我们发现52种菌类与骨关节炎的患病相关。它们部分介导了代谢综合征（9.58%）、BMI（5.29%）、腰围（6.97%）及甘油三酯（15.39%）与骨关节炎之间的显著相关性。在膝骨关节炎合并糖尿病和/或肥胖的患者中。二甲双胍的使用与更低的全膝关节置换风险显著相关,且调整年龄、性别、BMI、塞来昔布、依托考昔和曲马多的使用等潜在混杂因素后,结果一致。另外二甲双胍的使用与更低程度的膝关节疼痛显著相关,且这种相关性存在时间累积效应。结论:本研究的结论主要为:（1）肠道菌群部分介导了代谢综合征及其组分与骨关节炎之间的关联;（2）在膝骨关节炎合并糖尿病和/或肥胖的患者中,二甲双胍的使用有可能降低膝关节置换风险,改善膝关节症状。