目的:T2DM（type 2 diabetes mellitus,2型糖尿病）是一种多基因-多因素影响的复杂性疾病。虽然目前每一个被确认的基因变异只能解释人类人群中T2DM风险的微小部分,但其也有助于我们对T2DM发病机制的逐步理解。关键启动基因是在调控网络中起关键性作用的基因,从诸多基因中发掘T2DM的关键启动基因,是当前T2DM生物信息学研究的一个重要方向。同时,AMPK信号通路在维持代谢稳态方面发挥关键作用。此外,金属是维持机体正常生理功能的重要元素,可能在葡萄糖和脂肪代谢稳态中发挥重要的作用,而葡萄糖和脂肪代谢紊乱与T2DM密切相关。因此,机体内某种金属的缺乏或过量可能在T2DM的发生发展中起到重要的作用。由于环境中金属通常以联合暴露形式存在,探讨金属联合暴露在T2DM发生发展中的作用将更具有现实意义。为此,本研究采用人群病例对照研究,探讨AMPK信号通路关键启动基因、金属联合暴露及其交互作用与T2DM风险的关联,为进一步预防和治疗T2DM提供新的线索和科学依据。方法:第一部分:（1）研究对象均来自于REACTION研究中的广西壮族自治区南宁市多个社区的人群,按照纳入和排除标准,最终共纳入T2DM患者867人,对照组977人。收集研究对象的一般人口学资料、生活方式、身高、体重等相关信息,并采集研究对象的血样。（2）采用布尔模型算法预测T2DM调控网络中的关键启动基因,并通过生物信息学筛选出AMPK信号通路上的关键启动基因及其SNPs,包括CAMKK2（rs1653590、rs3817190、rs2686367）、TSC1（rs10491534）和AKT1S1（rs2353005）,利用Mass ARRAY分子量阵列平台进行基因分型。（3）采用logistic回归分析T2DM组和对照组在等位基因、基因型和不同遗传模型中的差异;采用广义多因子降维法分析基因-基因、基因-环境的交互作用;分别采用logistic回归和广义线性模型分析基因与BMI的相乘和相加交互作用;以LASSO回归模型中SNPs的回归系数作为权重构建加权GRS（遗传风险评分）,按四分位数分组（Q1、Q2、Q3和Q4）后利用logistic回归分析加权GRS与T2DM风险的关联;采用协方差分析基因多态性、加权GRS与T2DM相关代谢性状的关联。第二部分:（1）基于第一部分的研究对象,选择有血清样本的T2DM患者,并根据年龄（±3岁）和性别比例（±3%）选择对照组人群,最终共纳入T2DM患者223人,对照组302人。（2）采用电感耦合等离子体质谱法检测研究对象血清中金属浓度。（3）利用LASSO回归筛选出对T2DM风险影响较大的金属,并以LASSO回归模型中金属的回归系数作为权重构建联合暴露模型。按金属浓度的四分位数分组（Q1、Q2、Q3和Q4）后,采用logistic回归分析单金属暴露、金属联合暴露与T2DM患病风险的关联,以及金属-金属、金属-BMI的交互作用。利用协方差分析单金属暴露、金属联合暴露与T2DM相关代谢性状关联。采用限制性立方样条分析单金属暴露、金属联合暴露与T2DM风险及相关代谢性状的剂量-反应关系。采用logistic回归分析金属联合暴露与加权GRS的交互作用。结果:第一部分:（1）基因多态性与T2DM风险的关联分析结果显示,CAMKK2基因rs1653590的A等位基因与女性T2DM风险降低有关（OR=0.68,95%CI:0.48-0.96）;携带rs2686367的TG或GG基因型的男性比携带TT基因型的男性具有更低的T2DM风险（OR=0.72,95%CI:0.52-0.99）。在TSC1基因rs10491534中,携带TC基因型的女性比携带TT基因型的女性具有更低的T2DM风险（OR=0.72,95%CI:0.52-0.98）。（2）基因-基因、基因-环境的交互作用结果显示,最优模型为BMI的一因素模型,其测试平衡准确性（0.566）和交叉验证一致率均最高（10/10）;男性AKT1S1基因rs2353005的显性模型和BMI存在相乘交互作用(Pinteraction=0.026),与携带GG基因型的BMI正常男性比较,携带GA或AA基因型的超重/肥胖男性具有更高的T2DM风险（OR=2.16,95%CI:1.27-3.68）。（3）加权GRS与T2DM风险的关联分析结果显示,男性和女性的加权GRS的Q4组T2DM风险均显著高于Q1组（分别为OR=1.99,95%CI:1.29-3.07;OR=1.50,95%CI:1.08-2.08）。（4）基因多态性与T2DM相关代谢性状的关联分析结果显示,在CAMKK2基因中,携带rs1653590 GA或AA基因型的个体比携带GG基因型的个体具有更低的Hb A1c水平（P<0.05）;携带rs2686367 TG或GG基因型的男性比携带TT基因型的男性具有更低的2h PG水平（P<0.05）;TSC1基因rs10491534中,携带TC或CC基因型的男性比携带TT基因型的男性具有更高的SBP、DBP、FBG和2h PG水平（P<0.05）。（5）加权GRS与T2DM相关代谢性状的关联分析结果显示,高分的女性加权GRS与更高的Hb A1c和HOMA-IR水平有关（P<0.05）。第二部分:利用LASSO回归筛选出对T2DM患病风险影响较大的金属为钙、硒和钒。（1）单金属暴露与T2DM风险的关联分析结果显示,血清钙Q4组的T2DM风险高于Q1组（OR=2.83,95%CI:1.70-4.72）;血清钙浓度与T2DM风险呈S型关系(Poverall<0.001,Pnonliearity<0.001)。与血清硒Q1组比较,Q2、Q3、Q4组的T2DM风险均增加（分别为OR=2.60,95%CI:1.54-4.39;OR=1.98,95%CI:1.17-3.37;OR=3.23,95%CI:1.89-5.49）;血清硒浓度与T2DM风险存在线性关系(Poverall<0.001,Pnonliearity=0.389)。与血清钒的Q1组比较,Q2组与T2DM风险增加有关（OR=3.16,95%CI:1.87-5.34,）,而Q3、Q4组与T2DM风险降低有关（分别为OR=0.30,95%CI:0.17-0.52;OR=0.52,95%CI:0.31-0.87）;血清钒浓度与T2DM风险呈S型关系(Poverall<0.001,Pnonliearity0.05)。（3）金属联合暴露与T2DM风险的关联分析结果显示,与血清钙、硒和钒的联合暴露评分Q1组相比,Q4组的T2DM风险显著增加（OR=4.96,95%CI:2.91-8.44）;并且联合暴露评分与T2DM风险呈J型关系(Poverall<0.001,Pnonliearity=0.003)。（4）单金属暴露、金属联合暴露与T2DM相关代谢性状的关联分析结果显示,与Q1组比较,血清钙Q4组Hb A1c、HOMA-IR、TG和LDL-c水平明显升高（P<0.05）,血清硒Q4组Hb A1c水平明显升高（P<0.05）,联合暴露评分Q4组的Hb A1c、TC、TG和LDL-c水平明显升高（P<0.05）;血清钒Q4组HOMA-IR水平显著低于Q2组（P<0.05）;血清钙浓度与DBP水平、血清硒浓度与HDL-c水平、血清钒浓度与DBP、HOMA-IR和LDL-c水平均存在非线性关系(Poverall<0.05,Pnonliearity0.05),但女性金属联合暴露评分Mhigh+加权GRS Mhigh组的T2DM风险高于金属联合暴露评分Mlow+加权GRS Mlow组（OR=2.64,95%CI:1.36-5.14）。结论:本研究发现（1）AMPK信号通路的关键启动基因CAMKK2基因rs1653590可能与女性T2DM风险降低有关,rs2686367可能与男性T2DM风险降低有关,提示CAMKK2基因可以考虑作为T2DM防治的潜在关键靶点;高分的加权GRS可能与T2DM风险增加有关。（2）高浓度血清钙、硒可能是T2DM风险的危险因素,高浓度血清钒可能是T2DM风险的保护因素;高分的钙、硒和钒联合暴露评分可能是T2DM风险的危险因素,并且联合暴露评分与T2DM风险存在J型的剂量-反应关系。