过量氟影响骨代谢不是单独作用于某一种靶细胞或细胞外基质，而是作用于参与骨转换的多种细胞及其产物，涉及一个复杂的调控网络。目前，氟骨症的发病机理还不十分明确。本研究从氟骨症发病特点，即骨转换加速这一特点出发，利用动物病理学、生物化学、分子生物学等技术手段，系统研究钙营养在氟中毒机体骨代谢中的作用，为确定氟中毒机体骨代谢的机制、探讨氟中毒新的防治措施提供理论依据。本课题用刚断乳的雄性SD大鼠为实验动物，利用钙含量不同的纯合成饲料和饮水中加氟复制氟中毒动物模型，动态观察不同钙营养条件下氟中毒大鼠氟斑牙发生情况、骨氟蓄积程度与骨组织病理学改变；分析骨组织中相关骨代谢生长因子在转录及翻译水平的表达变化；测定血清中骨代谢调控网络中一些相关因子的活性。通过上述研究工作，获得大量数据，初步得出如下结论： 1、用氟浓度为100mg/L的饮水可复制出较理想的SD大鼠氟中毒模型，其氟斑牙表现典型，血氟和骨氟持续维持在高水平。低钙可加重氟中毒大鼠氟斑牙病变程度以及氟在血、骨中蓄积的程度，并可使其下肢骨变形；高钙可减轻氟中毒大鼠氟斑牙病变程度和氟在血、骨中蓄积的程度，但高钙饮食影响了大鼠骨的正常生长发育，所以不可盲目补钙抗氟，应建立既保证人体生理健康，又可有效拮抗氟中毒的补钙方法。 2、过量氟降低了大鼠的血钙水平，染氟大鼠为保证机体组织细胞的正常生理代谢，使血钙维持在正常范围内，全身钙调激素PTH、CT分泌水平发生了持续性改变，CT水平降低、PTH水平升高，染氟早期CT就明显下降，而实验后期PTH才明显升高。本实验发现CT是较敏感的机体氟中毒指标。 3、组织病理学观察发现染氟大鼠功能活跃的破骨细胞较多，而且骨组织OPGL、MMP-13mRNA相对表达量有升高的趋势，OPGmRNA相对表达量有下降的趋势，大鼠血清IL-1β水平升高、StrACP活性也明显升高，说明过量氟可使骨组织局部OPGL/OPG比值升高，促使破骨细胞增生、活性增强，使骨转换加速。低钙和高钙条件可使上述现象更明显。 4、组织病理学观察发现氟中毒大鼠骺板软骨生长板增生期软骨细胞明显增多，且肥大期软骨细胞脂质代谢障碍、钙化缓慢，软骨基质胶原走行紊乱，软骨基质内钙盐颗粒过量沉积，说明过量氟影响了软骨骨代谢。低钙和高钙使上述现象更明显。 5、组织病理学观察发现染氟大鼠的成骨细胞虽然明显增多，但功能欠佳甚至坏死，而且骨细胞较幼稚，且大量坏死，骨基质胶原排列紊乱、稀疏；长期染氟的大鼠血清碱性磷酸酶活性(ALP)有升高的趋势，而骨钙素(BGP)则有下降的趋势，说明过量氟促进了成骨细胞增生，但抑制了成骨细胞由基质成熟期向矿化期的转变，进而影响了骨的正常代谢。低钙氟中毒大鼠上述改变更明显。 6、IL-1β可促进骨吸收，长期染氟可使大鼠血清IL-1β水平升高。低钙和高钙进一步提高了氟中毒大鼠血清IL-1β水平。 7、氟中毒大鼠股骨远端干骺部位MMP-13和OPGLmRNA表达水平有升高的趋势，OPGmRNA表达水平有下降的趋势；MMP-13、BMP-2、OPGL和OPG蛋白表达也增强，说明OPGL与OPG、BMP-2与MMP-13表达的变化可能是氟中毒大鼠异常骨代谢的重要环节。