研究背景:糖尿病是目前全球最常见的慢性病之一。2型糖尿病（Type 2 diabetes,T2DM）已被证实与新发心律失常、缺血性心肌病及心力衰竭密切相关,是以上心血管病发生的独立危险因素。心房颤动（Atrial fibrillation,AF）是目前发病率较高的一种心律失常,易导致脑梗塞的发生。研究发现糖尿病患者发生AF风险明显增加,与糖化血红蛋白水平呈正相关。其次,与非糖尿病患者相比,患糖尿病的AF患者总体死亡率明显增加。然而,关于糖尿病与AF发生发展相关的分子机制仍未明确。本研究试图通过基于生物信息学分析技术对T2DM与AF共表达差异基因（Differentially expressed genes,DEGs）急性探索,确定与两疾病间发生发展的共同潜在途径。研究目的:基于分子生物学水平对T2DM和AF发生发展相关发病机制进行探索,对两者共表达DEGs进行筛选,明确T2DM和AF发生发展相关信号通路及遗传机制,为临床诊疗提供新思路。研究方法:从基因表达数据库（Gene Expression Omnibus,GEO）中下载4个AF芯片数据集（GSE79768、GSE41177、GSE14975、GSE31821）,1 个 T2DM 芯片数据集（GSE29231）。对芯片数据进行预处理及标准化,利用R语言对DEGs进行筛选并将两个DEGs集取交集,获得共表达DEGs。通过R语言进行GO（Gene Ontology）和 KEGG（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes）富集分析,使用WebGestalt在线分析网站对共表达DEGs行疾病富集分析。利用Cytoscape软件进一步构建PPI网络并筛选关键枢纽基因,确定其各自在两个疾病中的诊断价值。行关键枢纽基因间相关分析了解各个基因间关系,并利用R包可视化。最后,基于比较毒理学数据库（CTDbase）,了解各个关键基因与代谢性和心血管疾病间的关系。研究结果:T2DM数据集中筛选出DEGs共733个,AF数据集中筛选出DEGs共250个。两者取交集后存在29个共表达DEGs。其中,除了 CYP4B1在AF数据集中呈低表达,其余共表达DEGs在两个疾病中均呈高表达。功能富集分析表明共表达DEGs富集于转录因子结合、G蛋白亚基结合、中性粒细胞介导的免疫、血管发育、脂肪细胞分化、颗粒腔和囊泡腔形成等生物学过程。信号通路富集在IL-17信号通路及动脉粥样硬化相关。行疾病富集分析示再灌注损伤可能与T2DM中AF发生发展相关。CytoHubba插件筛选关键枢纽基因结果为PTGS2,SELL,CXCR4,CTNNB1,FOS。行关键基因间相关分析提示在AF数据集中,FOS与PTGS2、SELL与CXCR4呈显著正相关（r=0.73）;在T2DM数据集中,FOS与CXCR4相关系数最高（r=0.93）。进一步构建ROC曲线,计算曲线下面积示CXCR4（AUC=0.844,95%CI=0.721-0.966）对AF的诊断价值最高,而CTNNB1（AUC=0.972,95%CI=0.913-1.000）对 T2DM 的诊断价值最高。实验结论:本研究通过分析AF与T2DM的GEO芯片数据集,通过筛选识别共表达DEGs,发现 PTGS2,SELL,CXCR4,CTNNB1,FOS 关键枢纽基因与 T2DM和AF之间发生发展密切相关,且IL-17信号通路及心肌缺血再灌注损伤在其中可能起关键作用,对明确T2DM与AF发生发展的生物分子机制及基因靶向治疗等方面有重要意义。进一步需通过PCR（Polymerase Chain Reaction）、WB（Western-Blot）及相关细胞动物实验等进一步探索及明确T2DM与AF之间发生发展相关的分子机制。