氟骨症的发病机制（病因）(内分泌学 代谢性骨病与软骨病)
氟在人体内分布有以下特点：①人体氟主要通过饮水及食物获得。氟在体内主要分布在骨骼、牙齿、指甲及毛发中，骨骼和牙齿的含氟量约占身体含氟总量的90%以上，并以每年增加0.02%的量蓄积，具有调节血氟浓度的作用。②一般成人从饮食中获2.4mg/d的氟，其中来自水1.4mg，占总摄入量的60%，食物1.0mg，占40%。空气氟在一般情况下可忽略不计，但空气污染应予重视。进入体内的氟如以85%的吸收率计，吸收约2mg/d。低氟地区低至0.3mg，高氟地区可达10倍或更高。此外，工业及各种空气污染氟还可经呼吸道或皮肤吸收。
氟每日由尿排出摄氟量的50%～92%，故尿氟可作为估计一个地区居民近期摄氟水平的指标。粪排出摄氟量的12%～20%，高温炎热时汗排氟可占排氟量的50%。乳汁含氟量虽低（＜0.1～0.25ppm），但对乳牙氟斑牙发生率有一定意义。我国正常人尿氟值2～4ppm，慢性氟中毒者尿氟可达13.5ppm。有人认为尿氟量大于0.8ppm，且持续不低时，可引起氟中毒病变——骨质变硬及骨密度增高。故尿氟也具有一定的临床意义。
氟中毒对骨代谢的影响见下图。
氟中毒对骨代谢的影响；注：↑：增加；↓：减少
营养缺乏与骨骼畸形相关
氟骨症在我国广泛存在，饮食习惯与经济状况不同的地区，氟骨症的发病情况也不相同。营养缺乏是氟骨症骨骼畸形的重要因素，增加钙和蛋白质等营养成分的摄入是预防氟骨症骨骼畸形的有效措施。对孕妇和哺乳期妇女更为重要。这可能也解释了美国饮水氟8mg/L以上的地区才有致残的氟骨症患者，而印度在3mg/L的地区即有残疾性氟骨症患者的报道。印度南部某地区居民，除营养不良外，维生素D（VD）和钙缺乏也相当普遍。Golly等发现，营养状况良好和钙充足的印度北方的氟骨症患者中未发现骨质软化型患者。
在氟中毒重病区，大剂量的氟离子使ALP和肾1α-羟化酶的活性被抑制，从而造成1，25-（OH）2D缺乏，小肠对钙、磷吸收降低，引起骨细胞中钙磷减少，骨矿化降低。同时，由于成骨细胞中ALP活性减弱，成骨细胞增殖缓慢。氟在消化道与钙结合，阻止肠钙吸收。当钙摄入不足时，引起骨组织过度吸收，释放过多的钙，引起骨矿化不良。在氟中毒的发生过程中，避免偏食或增加某些营养素可降低氟的毒性。
氟诱导骨细胞凋亡
NaF（5～15mg/L）摄入抑制正常和OVX大鼠破骨样细胞（OLC）的形成，促进OLC凋亡，这种作用既具有时间性，也具有剂量依赖性。张颖等运用流式细胞术（flow cytometry，FCM）研究了不同剂量的氟化物对大鼠乳鼠成骨细胞的细胞周期和细胞凋亡的影响，过量氟化物可影响大鼠颅骨成骨细胞活性及细胞周期的分布，使细胞停滞于S期，并可诱导细胞凋亡。
氟刺激活性氧自由基并消耗大量O2
在第20届国际氟研究会议中王志成等首先提出这一学说。微粒体产生氧自由基的主要来源是P450系统，氧自由基主要来自O-2。在有氧或氧化剂存在的条件下，氟刺激人多形核白细胞（PMN）产生活性氧自由基（O-2）和（OH），同时消耗O2。另外，用DMPO自旋捕集技术表明，高浓度氟刺激PMN产生（O-2），中等浓度刺激PMN后产生O-2，随浓度降低变为OH。低浓度氟刺激产生（OH）。氟活化与细胞膜结合的酶类，在有剩余还原型辅酶Ⅰ时，使O2还原产生（O-2）；氟（F）进入体内进行代谢，形成有机氟（如三氟甲烷），当失去一个氢键时，形成氟自由基；氟进入体内呈离子态，与金属离子结合，产生金属氟，影响超氧化物酶（SOD）和GSH-PX等酶的活性。所以过量氟可引起机体内自由基和脂质过氧化物增加，抗氧化物减少。
镁缺乏增加氟吸收
尿与粪中氟的排泄增加而减少氟在骨中的潴留，过量氟可抑制体内某些酶的活性，如细胞色素氧化酶和Mg2+-ATP酶、琥珀酰脱氢酶（SDH）等，而镁是某些酶的激活剂，如镁缺乏，氟骨症的进展加快。
氟抑制Ⅰ型胶原合成
20世纪70年代末，印度学者Susheela提出“氟中毒的靶子学说”，之后研究者开始关注过量氟对骨组织中胶原的影响。过量氟可抑制Ⅰ型胶原蛋白的合成，胶原蛋白减少是致氟骨症的原因之一。
钙调蛋白和PURA基因表达异常
CAM和PURA基因均是氟中毒时表达异常基因，跟氟中毒发生发展关系密切。许多研究显示，PURA基因在参与基因调控时，是通过一种热稳定激活剂，这种激活剂经过纯化后显示为钙调蛋白，钙调蛋白的激活作用是PURA 通过与钙调蛋白中异常基因，跟氟中毒发生发展关系密切。