一、发病原因
1.X染色体伴性遗传 这种方式是最多见的类型。患者大多为男性。女性携带者由于正常的等位基因抑制了病态基因的表达，红细胞的异常较少，因而这种家族中只有男性出现贫血，女性携带者一般无贫血，但红细胞群常呈明显的双相性。还有的家族中子代只有女性患病，可能为X连锁显性遗传，因男性不能生存，而无男患者出现。目前在X伴性遗传方面尚未完全定论。
2.常染色体遗传 有些家系表现为父子间的垂直遗传，另有些家族发现兄弟姐妹之间同患本病，且程度也相同，提示遗传方式为常染色体隐性遗传或常染色体显性遗传。
二、发病机制
在红细胞的线粒体中，作为卟啉生物合成的第一步，甘氨酸与琥珀酸辅酶A结合成δ-氨基γ酮戊酸(ALA)。吡哆醇(维生素B6)则在体内转变成具有生物活性的5-磷酸吡哆醛(PLP)，后者作为ALA合成过程不可缺少的辅酶参与这一反应。有证据表明本病的发生是由于这一生化过程存在着遗传缺陷，而各家族的生化缺陷不一定相同。
部分病例提示有ALA合成酶的缺陷。部分病例ALA合成酶活性低下，当用吡哆醇治疗后该酶的活性恢复，甚至高于正常。该反应类似维生素B6缺乏症，但患者并无饮食缺乏或代谢缺乏的证据，且治疗剂量需大大超过1.5～2 mg/d的生理需要量，疗效常仅为部分有效。近来有报道在一家族中确认了一个导致氨基酸改变的ALA合成酶基因的点突变。现已明确该基因位于Xp11.2上。这一家族是X连锁吡哆醇治疗有效的铁粒幼细胞贫血,在对其中2例男性患者和1位女性携带者进行DNA序列分析证明，在核苷酸1215(外显子8)中鸟嘌呤取代了胞嘧啶，导致在ALA合成酶的氨基酸残基388中由丝氨酸替代了苏氨酸，而该残基靠近与PLP结合的赖氨酸。在表达中发现突变酶的活性较野生型减低，两患者该酶的衰减相似，提供吡哆醇后酶活性的表达也相似。这一突变导致了ALA合成酶活性中心的结构改变，在本病中成为一个基本缺陷。另有报告一例X连锁铁粒幼细胞贫血者与磷酸甘油激酶异常相关，该酶基因定位于Xq13，然而限制性DNA酶切反应却未见异常。血红素的合成不仅依赖于ALA合成酶的活性正常，而且依赖于对该酶正常地调节和输送至线粒体中。关于血红素合成中其他步骤异常的文献报道较少，个别病例红细胞内游离原卟啉(FEP)的浓度增加，提示血红素合成酶(即亚铁螯合酶)有缺陷，但也可能是线粒体内铁沉积所致。少数患者红细胞内粪卟啉(FEC)增多而FEP显著减少，提示粪卟啉氧化酶系统有缺陷，可能为线粒体基因发生突变。
