(一)疾病的原因

除少数情况外，成骨不一定是由形成ⅰ型胶原的两条链之一突变引起的常染色体显性遗传病。链1的两条重复链(在染色体17上编码)和链22的一条重复链(在染色体7上编码)形成三螺旋构型，具有大约1000个氨基酸的甘氨酸-X-Y重复。三个三螺旋结构缠绕在一起形成超螺旋构型。ⅰ型胶原是骨和结缔组织的主要结构蛋白。少数先天性成骨不全为常染色体隐性遗传。

(2)发病机理

主要表现在皮肤、肌腱、骨骼、软骨等结缔组织的主要成分胶原蛋白的发育异常。有报道称，患者胶原组织中脯氨酸过多，口服脯氨酸后，血液中脯氨酸的峰值低于正常儿童。

在骨骼方面，主要是成骨细胞产量或活力下降，不能产生碱性磷酸酶，或者两者都有。导致骨膜下成骨和软骨内成骨受阻，无法实现正常成骨。组织学变化为松质骨和皮质骨内的小梁变小，钙化不完全，可见成群的软骨细胞、软骨样组织和钙化不完全的骨样组织。骨骼的钙盐沉积是正常的。上述病变引起骨脆性和骨软化。