目的探讨甲状腺功能亢进（甲亢）患者血清C-X3-C趋化因子配体1（CX3CL1）、信号素3A（Sema3A）、硫化氢（H2S）水平与骨代谢及骨质疏松的相关性。方法选取2023年2月至2024年2月该院收治的114例甲亢患者作为研究组，另选取同期78例体检健康者作为对照组。根据骨密度（BMD）值将患者分为骨质疏松组（n=50）和非骨质疏松组（n=64）。采用酶联免疫吸附试验（ELISA）测定各组血清CX3CL1、Sema3A、H2S水平，Pearson相关法分析甲亢患者血清CX3CL1、Sema3A、H2S水平与骨代谢指标及BMD的相关性，受试者工作特征（ROC）曲线评估血清CX3CL1、Sema3A、H2S水平对骨质疏松发生的预测价值。结果研究组血清CX3CL1水平显著高于对照组（P＜0.05），Sema3A和H2S水平显著低于对照组（P＜0.05）；与非骨质疏松组相比，骨质疏松组血清CX3CL1水平显著升高（P＜0.05），Sema3A和H2S水平显著降低（P＜0.05），但两组患者股骨颈BMD、腰椎BMD及血钙、甲状旁腺素（PIH）、骨钙素（OC）、Ⅰ型胶原氨基酸前肽（PⅠNP）、Ⅰ型胶原交联羧基端肽β特殊序列（β-CTX）、三碘甲状腺原氨（T3）、甲状腺素（T4）、促甲状腺激素（TSH）水平比较，差异均有统计学意义（P<0.05）。甲亢患者血清CX3CL1水平与血钙、PIH、β-CTX水平呈正相关（P<0.05），与股骨颈BMD、腰椎BMD、OC和PⅠNP水平呈负相关（P<0.05）；血清Sema3A、H2S水平与血钙、PIH、β-CTX水平呈负相关（P<0.05），与股骨颈BMD、腰椎BMD、OC和PⅠNP水平呈正相关（P<0.05）。血清CX3CL1、Sema3A、H2S水平单独及联合预测骨质疏松发生的曲线下面积（AUC）分别为0.885、0.813、0.844、0.949，联合检测的预测效能高于各指标单独检测（Z=2.039、3.331、2.717，P=0.042、0.001、0.007）。结论甲亢患者血清CX3CL1水平显著升高，Sema3A、H2S水平显著降低，血清CX3CL1、Sema3A、H2S水平变化与骨代谢和骨质疏松密切相关。