(一)发病原因
本病是常染色体隐性遗传病，基因位于21号染色体长臂，本病至少有3种不同的生化缺陷型：
甲基转移酶缺乏（26%）：
甲基四氢叶酸-同型半胱氨酸甲基转移酶缺乏型(简称“甲基转移酶型”)是同型半胱氨酸经甲基转移酶作用变为蛋氨酸的代谢途径发生紊乱，维生素B12是甲基转移酶的辅酶。
还原酶缺乏（25%）：
3.5,10-N-甲烯四氢叶酸还原酶缺乏型(简称“还原酶型”) 正常时，该还原酶为同型半胱氨酸提供甲基，以转变为蛋氨酸，此酶缺乏时，同型半胱氨酸的甲基化作用不足就与同型半胱氨酸共同蓄积于体内。
合成酶缺乏（30%）：
胱硫醚合成酶缺乏型(简称“合成酶型”) 是由同型半胱氨酸变为胱硫醚的代谢途径发生阻滞，本型最为多见。
(二)发病机制
合成酶型病变主要见于各种血管，在各器官，包括脑组织的血管内膜有增厚和纤维化，可有血栓形成 ，主动脉可有缩窄或扩张，脑内有多发性梗死灶，本病常有晶体异位和骨骼畸形，这些病理改变的原因可能是由于过多的同型胱氨酸激活凝血因子，抑制胶原的形成，引起结缔组织异常，维生素B6是胱硫醚合成酶的辅酶，故应用大剂量B6对部分病例有效。
