一、發病原因
本病征為常染色體隱性或性連鎖隱性遺傳，與酸性黏多糖代謝紊亂有關，患者體內由於溶酶體α-左旋艾杜糖苷酸酶(α-L-iduronidase)缺乏，而使黏多糖的分解發生障礙，體內各組織細胞內有分解不完全的黏多糖沉積，並自尿中排出。尿不完全代謝產物排出增加導致軟骨、結締組織、心髒、中樞神經等功能障礙。由於缺陷酶的不同，引起細胞內貯存的黏多糖粘脂質也不均一。在心瓣膜、血管、腦膜、角膜、骨膜等組織，可見有黏多糖沉積的Hurler細胞，此為各種臨床表現的病理基礎。目前對引起黏多糖病的酶缺陷都已鑒定，共分為6型。
二、發病機製
黏多糖為一種複合大分子，正確命名應該是糖胺多糖，它是由糖醛酸與乙酰氨基糖或其硫酸酯組成的二糖單位形成的重複序列。已知哺乳動物的GAG包括4-硫酸軟骨素，6-硫酸軟骨素，硫酸皮膚素，硫酸角質（素）和肝素還有硫酸肝素或硫酸乙酰肝素總稱為類肝素，及透明質酸七種。這些糖胺多糖與核心蛋白連接後組成蛋白多糖。蛋白多糖的舊名稱黏蛋白。糖胺多糖就是酸性黏多糖，分布在結締組織的基質內，為軟骨、角膜、血管壁和皮下組織的重要成分。黏多糖貯積症發病後，軟骨、肌膜、肌腱、血管、心髒瓣膜、肌肉、腦膜、網狀內皮組織及皮下組織等膠原組織的成纖維細胞均腫脹，其內充以黏多糖顆粒。肝、脾、腎、淋巴結和某些內分泌器官的實質細胞內，亦有類似物質沉積。中樞神經和周圍神經之神經節細胞亦腫脹，但充盈的物質主要為神經苷脂，而黏多糖含量很少或不含有黏多糖。Hurler細胞是黏多糖在纖維細胞內沉積後染色成為氣球樣的細胞，存在於肝、脾、淋巴組織的網狀細胞中，在軟骨細胞和成骨細胞，中樞神經係統和周圍神經節，視網膜細胞和角膜細胞中也均有類似的物質堆積。在心內膜沉積形成斑狀增厚，主動脈，肺動脈、冠狀動脈和腦、腎、肝、脾和四肢的動脈壁均有沉積。
現已知黏多糖有9種之多，其中3種與黏多糖發病有關，即硫酸皮膚索、硫酸乙酰肝素和硫酸角質素。正常人尿中黏多糖排出量為每天5～15mg，其中硫酸皮膚素和硫酸乙酰肝素各約占10%，硫酸角質素僅占少量(0.1mg/kg)。在黏多糖貯積症時，可有1種或2種與代謝障礙有關的黏多糖尿排泄量增加。嬰兒和兒童尿中黏多糖排出量較多，但不會高至黏多糖病水平。黏多糖尿也見於其他疾病，如多發性外生骨疣、風濕熱、腫瘤、馬方綜合征、高血壓、肝硬化、腎小球腎炎和膠原性疾病等，但其黏多糖成分與本病不同。
多糖鏈的降解必須在溶酶體中進行。正常溶酶體中含有許多種糖苷酶、硫酸脂酶和乙酸轉移酶，不同的黏多糖需不同的溶酶體酶進行降解。已知有10種溶酶體酶參與其降解過程。其中任何一種酶的缺陷都會造成氨基葡糖聚糖鏈分解障礙，積聚在溶酶體內，尿中排出增加。患兒缺陷酶的活性常僅及正常人的1%～10%。
黏多糖病除Ⅱ型為X連鎖隱性遺傳外，其餘均屬常染色體隱性遺傳病。
