近代分子遗传学的研究表明，人体内各种物质的代谢更新，需要特异的功能蛋白，例如酶、载体蛋白和受体等参与。这些功能蛋白的生物合成和降解又受控于遗传基因，基因通过控制酶的分子结构或生成速度来调节酶的合成。一旦控制酶的基因发生改变，不论是结构基因还是调节基因的突变，必然的结果是酶或蛋白质分子结构发生变化。因此，人体由于酶分子结构的异常和（或）酶生成数量的缺陷，将产生物质中间代谢的紊乱，最终导致代谢障碍性疾病的发生。

从酶学角度而言，由遗传基因突变所产生酶或酶系统的改变，无非是酶活性降低、酶活性缺乏和酶活性增高。依目前所知，绝大部分遗传性代谢病是由于酶活性降低或缺乏所引起，遗传代谢障碍性肝病亦不例外。由酶或酶系统缺陷所致的中间代谢紊乱，大致有以下六种情况，分别阐明遗传代谢障碍性肝病的发生机制。

    （一）酶缺陷导致代谢底物或衍生物蓄积

    酶活性降低或缺乏时不能代谢底物，底物或衍生物在体内蓄积，导致全身或局部脏器病理损害和功能障碍。这是产生遗传代谢障碍性肝病最主要的发病机制。例如半乳糖血症，由于半乳糖-1-磷酸尿苷转移酶缺乏致半乳糖正常代谢途径受阻，其代谢底物半乳糖-1-磷酸在血中过量蓄积，沉积于脑、肝、肾等脏器，出现脑损害、肝硬化与肝肾功能衰竭等。

    （二）酶缺陷导致代谢产物减少或缺如

    由于酶活性降低或缺乏，致酶所催化的代谢途径发生障碍，其生成的代谢产物减少或缺如。例如糖原累积病Ⅰ型（von　Gierke病），由于肝缺乏葡萄糖-6-磷酸酶，不能将糖原分解为葡萄糖，致出现低血糖症。同时由于葡萄糖生成不足，促使蛋白分解代谢增加，遂引起患者生长发育障碍。

    （三）酶缺陷导致正常的次要代谢途径开放产生的副产品蓄积

    因酶缺乏使物质正常代谢途径中止，其底物可激活正常情况下并不开放的次要代谢途径，使副产品生成增加而致病。如前述半乳糖血症时主要表现之一—白内障，并不是其代谢底物半乳糖或半乳糖-1-磷酸沉积于晶体所引起，而是大量半乳糖进入晶体纤维后，在醛糖还原酶催化下，通过平时不开放的次要代谢途径，产生大量的非扩散性半乳糖醇而形成白内障。

    （四）酶缺陷导致膜转运动能异常

在代谢过程中，参与代谢的物质需通过细胞膜的传递和运送，称为膜转运。膜转运具有专一性、能量依赖性、竞争性和非竞争性抑制等特性，乃由于其存在特异的膜或蛋白质作为膜载体。目前已知，有些遗传性酶缺陷引起相应物质的膜转运动能障碍，导致中间代谢紊乱。例如胆红素代谢病中的Gilbert综合征，除肝细胞葡萄糖醛酸转移酶活性降低外，其黄疸的产生与肝细胞摄取和转运非结合胆红素能力减低有关。

（五）酶缺陷导致反馈抑制作用消失

在一些物质代谢过程中，某个代谢产物对整个代谢途径具有反馈调节作用，当此种代谢产物缺乏时，则其反馈调节作用减弱甚至消失。例如肝卟啉病中的急性间歇性卟啉病，由于尿卟啉原Ⅰ合成酶缺乏，致卟啉及其前体在体内蓄积，同时有ALA合成酶增加及终产物血红素生成减少。血红素在卟啉代谢过程中，对ALA合成酶具有负反馈抑制作用，当血红素生成减少时，其原有对ALA合成酶的抑制作用被解除，遂使ALA合成酶活性继发性增高。

（六）酶缺陷导致药物代谢异常

某些遗传性代谢病患者，常不能耐受正常剂量的某种特定药物，而出现显著的药物反应。例如葡萄糖-6-磷酸酶缺乏症，在服用正常剂量的伯氨喹啉、解热镇痛剂、磺胺后，即发生红细胞大量破坏，出现严重黄疸和贫血。

遗传代谢病的遗传方式，就目前研究所知，绝大部分是按常染色体隐性方式遗传，就是说常染色体隐性遗传方式是遗传代谢障碍性肝病的特征之一，很少数为常染色体显性遗传或X连锁遗传。

许多资料表明，代谢障碍性疾病既是遗传病，又与环境因素有关。遗传性代谢病的发病基础是遗传基因决定的素质，环境中的某些因素则为其发病的诱因。例如半乳糖血症是由于半乳糖-1-磷酸尿苷转移酶缺乏所致，如患者停止摄入含半乳糖或乳糖饮食，多数症状可得到改善。又如蚕豆病是由G6PD缺乏所引起，虽然患者具有遗传决定的致病基因，若不接触或食用蚕豆则不致发病。从以上事例表明，遗传与环境因素在代谢障碍性疾病发病中的作用。