遗传学

HHT是具有常染色体显性遗传模式的遗传性疾病。没有HHT症状且与该病没有直接亲属关系的人可能具有新的突变。纯合子型在子宫内似乎是致命的。

现有研究认识到HHT的五种遗传类型。其中三个与特定基因相关，而其余两个仅与特定基因座相关。在所有HHT病例中总共已知超过600种不同的突变，有80％以上是由于ENG或ACVRL1中的突变所致。在特定人群中，这两种类型都可能占主导地位，但数据存在冲突。MADH4突变除引起HHT外还引起结肠息肉病，约占致病突变的2％。除了MADH4外，尚不清楚ENG和ACVRL1导致特定的症状，尽管一些报告表明ENG突变更可能引起肺部疾病，而ACVRL1突变可能引起更多肝病，并且肺动脉高压可能是ACVRL1患者的一个特殊问题突变。突变完全相同的人可能具有不同的症状性质和严重程度，这表明其他基因或其他危险因素可能决定病变的发生率，而这些尚未被确认。

病理生理学

人们认为，HHT中的毛细血管扩张和动静脉畸形是由于血管生成的变化，已有血管的发展而引起的。新血管的发展需要激活和迁移各种类型的细胞，主要是内皮细胞，平滑肌和周细胞。HHT突变影响此过程的确切机制尚不清楚，很可能它们破坏了血管中促血管生成和抗血管生成信号之间的平衡。毛细血管扩张的壁异常脆弱，这解释了这些病变出血的趋势。

迄今为止，所有已知与HHT连锁的基因都编码TGF-β信号传导途径中的蛋白质。这是一组蛋白质，这些蛋白质特别是BMP9/GDF2和BMP10，参与转化生长因子β超家族的激素（转化生长因子β，骨形态发生蛋白和生长分化因子类别）的信号传导。激素不进入细胞，而是与细胞膜上的受体连接。然后这些蛋白激活其他蛋白质，最终以多种方式影响细胞行为，例如细胞存活，增殖（数量增加）和分化（变得更加专门化）。为使激素信号得到充分的转导，需要蛋白质的组合：两种类型的丝氨酸/苏氨酸特异性激酶型膜受体和内皮糖蛋白中的两种。当与激素结合时，II型受体蛋白会磷酸化（转移磷酸盐）到I型受体蛋白（其中Alk-1是一种）上，进而使SMAD蛋白复合物磷酸化（主要是SMAD1，SMAD5和SMAD8）。它们与SMAD4结合并迁移到细胞核，在那里它们充当转录因子并参与特定基因的转录。除SMAD途径外，膜受体还作用于MAPK途径，该途径对细胞的行为具有额外的作用。Alk-1和内皮糖蛋白均主要在内皮细胞中表达，这也许可以解释为什么这些蛋白中引起HHT的突变主要导致血管问题。这两种ENG和ACVRL1突变主要导致相关蛋白质的产量不足，而不是蛋白质的功能异常。