一、發病原因
巨幼細胞性貧血的病因主要是由于葉酸和(或)維生素B12缺乏。
1.葉酸缺乏的原因
(1)攝入量不足：
如食物中缺少新鮮蔬菜，過度烹煮或腌制食物可使葉酸丟失。乙醇可干擾葉酸的代謝，酗酒者常會有葉酸缺乏。小腸(尤其是空腸段)炎癥、腫瘤手術切除后，熱帶口炎性腹瀉均可導致葉酸的吸收不足。
(2)需要量增加：
妊娠、哺乳、慢性反復溶血、慢性炎癥、感染、甲狀腺功能亢進癥及白血病、惡性腫瘤等，葉酸的需要量都會增加，如補充不足就會發生葉酸缺乏。
(3)藥物：
甲氨蝶呤、乙胺嘧啶、苯妥英鈉、苯巴比妥及柳氮磺吡啶等均可影響葉酸的吸收。
2.維生素B12缺乏的原因
維生素B12的缺乏多與胃腸道疾病或功能紊亂有關。①攝入減少：絕對素食者和老年人、萎縮性胃炎容易有維生素B12攝入減少。由于維生素B12每天的需要量極少且可由腸肝循環再吸收，維生素B12缺乏的發生常需若干年后才出現。故由于膳食中攝入不足而致貧血者較葉酸為少。②內因子缺乏：主要見于惡性貧血患者和全胃切除術后。惡性貧血患者有特發性胃黏膜萎縮和內因子抗體存在，對食物中的維生素B12及膽汁中維生素B12的重吸收均有障礙，故易導致維生素B12缺乏。③回腸疾病或細菌、寄生蟲感染、外科手術后的盲襻綜合征等均可影響維生素B12的吸收。④其他：如先天性轉鈷蛋白Ⅱ缺乏、長期接觸氧化亞氮(N2O)均可影響維生素B12的血漿轉運和細胞內的轉變、利用。
二、發病機制
葉酸和維生素B12都有DNA合成過程中的重要輔酶，如果缺乏，會導致DNA合成障礙。在脫氧尿嘧啶核苷(Dump)轉變成脫氧胸腺嘧啶核苷(Dtmp)時，需要亞甲基四氫葉酸提供1個亞甲基和2個氫原子。如果葉酸缺乏，會影響上述生化反應的進行，影響DNA的合成。
維生素B12在使高半胱氨酸轉變成甲硫氨酸的過程中，促使甲基四氫葉酸去甲基，轉變成四氫葉酸、亞甲基四氫葉酸，還可促使甲基四氫葉酸進入細胞內。四氫葉酸是葉酸參與體內各種生化活動的主要形式。亞甲基四氫葉酸是DNA合成過程中的重要輔酶。故維生素B12缺乏直接影響葉酸進入細胞和各種生化反應。
維生素B12的第2個作用是：腺苷鈷胺能使甲基丙二酰輔酶A轉變成琥珀酰輔酶A。如果維生素B12缺乏，大量的丙二酰輔酶A堆積，影響神經髓鞘形成，出現神經系統癥狀。當葉酸或維生素B12缺乏時，細胞核中的DNA合成速度減慢，胞質內的RNA仍繼續成熟，RNA與DNA的比例失調，造成細胞核漿發育不平衡，細胞體積大而核發育較幼稚。這種巨幼變也可發生在粒細胞和巨核細胞。巨幼變的細胞大部分在骨髓內未成熟就被破壞，稱為無效造血。
1.葉酸的代謝
葉酸亦稱蝶酰谷氨酸，是由蝶啶、對氨基苯甲酸和谷氨酸組成。屬水溶性B族維生素，其性質極不穩定，容易被光及熱分解破壞。人體必須從食物中獲得所需的葉酸。食物中的葉酸為多谷氨酸鹽與蝶酰結合的化合物，溶解度較低，需先經小腸分泌的谷氨酰胺羧基肽酶分解為單谷氨酸鹽后，才能在空腸近端被吸收。人工合成的葉酸約80%可被吸收。葉酸在空腸吸收的過程中轉變為N5-甲基四氫葉酸，通過維生素B12的作用，去甲基后成為四氫葉酸進入細胞內。單谷氨酸的四氫葉酸通過ATP合成酶的作用，再形成多谷氨酸鹽，在肝細胞內貯存。人體內葉酸的貯存量為5～10mg，每天葉酸的需要量為200μg。故當食物中葉酸缺乏時，短時間極易導致葉酸缺乏。葉酸及其代謝產物主要是從尿中排泄，膽汁及糞便中可有少量葉酸排出。膽汁中的葉酸濃度為血液中的2～10倍。排出后大部分可由空腸再吸收。
2.維生素B12的代謝
維生素B12又名氰鈷胺，亦屬水溶性B族維生素，維生素B12在血液中的主要形式是甲基鈷胺，在肝臟及其他組織內主要以腺苷鈷胺的形式存在。人體維生素B12的來源亦靠食物。動物的肝、腎、心、肌肉組織及蛋類、乳制品中維生素B12含量豐富。食物中維生素B12在胃內先與R-蛋白結合，到十二指腸后，在胰蛋白酶的參與下，與胃壁細胞分泌的內因子結合成維生素B12-內因子復合體，在回腸末端進入腸上皮細胞。由轉鈷蛋白Ⅱ轉送到各組織，大部分貯存在肝細胞內。成年人體內有4～5mg的維生素B12，每天的需要量僅為2～5μg。每天由尿中排除的維生素B12約為30ng。大量攝入維生素B12時，由尿中排出的量增多。在淚液、唾液及乳汁中會有少量維生素B12排出。少量維生素B12由膽汁排出，其中2/3由內因子自腸中再吸收。故除非是絕對的素食者或維生素B12吸收有障礙者，一般不容易發生維生素B12缺乏癥。
