尽管有很多因子与肌瘤的生长有关，但其具体的病理生理机制还没有完全清楚。

    肌瘤主要发生于子宫肌层，肌细胞形成巢状或球状，外面有大量的基质包绕，使得肌瘤在手术时解剖结构清晰，很容易摘除，因此也有人将其称为平滑肌细胞与胞外基质 (ECM) 的混合体。平滑肌瘤还包括血管平滑肌瘤、血管内平滑肌瘤等。虽然平滑肌瘤为良性病变，恶变情况很少，但是也可能威胁患者生命。

    在选择保守性治疗或手术治疗前，鉴别诊断特别重要。鉴别诊断主要以影像学超声及 MRI 检查为基础，通过分析肿瘤血管形成情况来与其他疾病相鉴别。

    干细胞可能参与了肌瘤的生长。在动物模型中，特殊的干细胞亚群在肌瘤中已被鉴别出来。该细胞是肌瘤生长的必须因子，具有多功能性和启动性。单一的干细胞产生特定的平滑肌瘤，即单一克隆性。存在于子宫肌瘤中的干细胞主要表现为 X 染色体 MED12 基因的突变。可见，干细胞基因突变使得肌瘤生长，MED12 基因参与起始调节，控制着转录的开始。

    另外，虽然 ECM 在肌瘤生长中的作用很小，但是也不可忽视。肌瘤中的 ECM 结构和物理特性是异常的，子宫肌瘤的增大离不开细胞增殖和基质的聚集。因为在其他动物的肌瘤中不存在大量的 ECM，人与动物之间的肌瘤病理生理不同，体外细胞实验也证明了该结论。

    在旁分泌系统中，肿瘤生长受性类固醇激素调节。雌激素（E2）能够辅助孕激素（P）刺激肌瘤生长，同时 E2 和 P 与 ECM 混合物形成有关，如 I 型胶原和 II 型胶原。事实上，胶原纤维在月经周期的卵泡期是大量表达的，体外实验表明 P 受体拮抗剂能够下调胶原纤维系统的表达。

    除了个别罕见的肌瘤合并浸润性肾癌与 1 号染色体延胡索酸水合酶基因突变有关外，肌瘤与遗传有关的说法一直来自于推测。但是近期体细胞遗传学研究发现，50% 的平滑肌瘤与染色体异常有关。基因突变已经在 26 条染色体 12 条中有发现，9 个主要的候选基因已被确定： MED12，HMGA2，HMGA1，FH，BHD，TSC2，PCOLCE，ORC5L 和 LHFPL3。

    另外，特定 DNA 片段修饰的表观遗传机制也参与了肌瘤发生。与肌瘤周围组织的 DNA 甲基化相比，异常 DNA 甲基化参与了基因转移调控。大多数甲基化发生在基因启动子区域，包括很多的肿瘤抑制因子，如孕激素受体靶基因 KLF11。甲基化结果使得抑制的肌瘤基因沉默，最终肌瘤不断生长。其他的还有调节基因转录的组蛋白甲基化和基因转录有关的微小 RNA。

    目前，有关 30 例患者全基因组测序的研究为基因突变在肌瘤发病中的作用提供了充足的证据。肌瘤中同样的变异可以在不同的肌瘤中被发现，这表明肌瘤来自同一起源的细胞。单基因突变在 MED12 和 FH 基因中已被发现。7 号染色体 q 区基因突变比较常见，特别是 COL4A5-COL4A6 区域。另外，在 12 号染色体 HMGA2 区域和 14 号染色体 RAD51B 区域突变也比较常见。

    肌瘤中也存在复杂的基因重组，如共用相同的染色体片段，基因组的多个区域单基因丢失和重组，这些基因也包括癌基因，有时将导致细胞死亡和凋亡。在肌瘤中，染色体片段有关的事件也有可能导致良性肌瘤恶变。没有研究发现 TP53 基因的突变，这可能是因为其突变几率少导致的。复杂的基因重组可能导致染色体裂解和随机组合，最终可能导致肿瘤生长。

危险因素

    目前，以种族为背景的流行病学研究得出两种结论。在非洲，生育年龄早期的女性就可能患子宫肌瘤疾病，并且肌瘤通常多发且较大，复发率较高，绝经后肌瘤也不消退。其他的危险因素包括患病年龄、初潮年龄早、肥胖和多囊卵巢综合征。

    肿瘤分子生物学研究表明，非洲患病妇女中 E2 的代谢有改变。儿茶酚 -O- 甲基转移酶（COMT）基因多态性可导致酶活性降低，其传导产物 E2 参与芳香化酶活性调节和雌激素信号传导，异常调节可使子宫肌瘤不断增大，但是这种多态性并没有改变肌瘤的患病率。

在欧洲女性中，子宫肌瘤大多数发生在 40 岁左右，表明性激素暴露是重要的危险因素。绝经后子宫肌瘤萎缩表明单独的组织老化不是肌瘤消失的唯一原因。现在认为肥胖也是主要的危险因素，可能与脂肪组织分泌的脂联素有关，内分泌干扰物也可能发挥了作用。另外，接触邻苯二甲酸酯，暴露于己烯雌酚，子宫内膜异位症等也参与了子宫肌瘤的发生和发展过程。不同患者的子宫肌瘤的数量、大小完全不同。

性激素的作用

    体外实验及小鼠、豚鼠动物模型研究发现，外源性 E2 通过对应受体 ERα促进肌瘤生长。除了 ERα外，ERβ也有一定作用，但是两受体之间的具体差别还不清楚。芳香化酶和 GnRH 类似物在减少肌瘤生长中也有重要作用。在使用芳香化酶和 GnRH 类似物的患者体内仍然可以检测到较高水平的 E2。这些数据表明 E2 在促进子宫肌瘤生长中起到重要作用。

    孕激素在肌瘤中的作用还存在争议，实验证明孕激素既可以促进细胞增殖也可以抑制细胞增殖。小鼠模型证明，孕激素抑制雌激素诱导的相关肿瘤。在 Eker 大鼠模型中，孕激素不能够促进肌瘤生长，但是雌激素有促生长发育的作用。大多数情况下，孕激素起着重要作用，黄体期增殖标志物在肌瘤和雌孕激素替代治疗女性的体内都是过表达的，而且肌瘤生长与孕激素剂量有关。

    GnRH 类似物治疗可以缩小肌瘤体积，但是联合孕激素治疗效果反而变差，雌孕激素联合治疗则没有出现这种情况。有研究发现，有效的 GnRH 类似物治疗可以通过四种不同的选择性雌激素受体（SERMs）使瘤体缩小。

    孕激素通过核受体和非核受体信号系统传导生物学信息，核受体有 PRA 和 PRB 两种异构体。两异构体在肌瘤和瘤旁组织中的比例均是恒定的，在子宫内膜异位症或者乳腺癌中两者的比例是有差别的。线粒体中核受体 PR 的 DNA 结合区域（PR-M）已经被克隆出来，研究发现线粒体活动或细胞呼吸可以促进肌瘤中 PR-M 的表达。

    全基因组孕激素受体结合试验已经证实孕激素受体配体之间存在复杂的生物学活性。配体受体之间的相互作用诱导孕激素受体与多个基因位点结合促进基因转录。更多的关于该复杂事件的实验及治疗效果还需进一步研究。异种移植小鼠模型发现，肌瘤及其周围微环境中均能检测到孕激素和雌激素，两者同时使得细胞增殖和 ECM 聚集，这种协同作用可以被米非司酮阻断。总之，雌激素、孕激素及其特异性受体 ERα、PRA 和 PRB 均与子宫肌瘤生长有关。