垂體瘤的發(fā)病機制是一個多種因素共同參與的復(fù)雜的多步驟過程，至今尚未明確。主要包括兩種假說：一是下丘腦調(diào)控失常機理，二是垂體細胞自身缺陷機理。前者認為病因起源于下丘腦，在下丘腦的異常調(diào)控下，引起垂體功能亢進、增生以致產(chǎn)生腺瘤;垂體腺瘤只不過是下丘腦-垂體功能失調(diào)的表現(xiàn)形式之一。后者則認為是垂體局部因素使垂體細胞功能亢進狀態(tài)，進而形成腺瘤。目前越來越多學(xué)者支持垂體腺瘤始發(fā)于垂體本身，因為下丘腦釋放激素的過度分泌，極少引起真正的腺瘤形成，而僅僅是刺激相應(yīng)垂體內(nèi)分泌細胞增生及相應(yīng)激素的分泌增加;垂體微腺瘤切除術(shù)顯示，術(shù)后激素亢進癥狀迅速緩解，長期隨訪的復(fù)發(fā)率較低;組織學(xué)研究顯示垂體腺瘤邊緣并無增生的組織包圍，表明垂體腺瘤并非下丘腦激素過度刺激所致。
對雜合子女性垂體腺瘤患者X -染色體失活分析發(fā)現(xiàn)，各種類型垂體腺瘤均為單克隆起源，而正常的垂體及促腎上腺皮質(zhì)激素(ACTH)增生組織則為多克隆性;分泌多種激素的垂體腺瘤起源于原始的多潛能祖細胞。這些資料使我們對垂體瘤的發(fā)生有了更新的認識：垂體瘤是單克隆發(fā)生的，即起源于一個原始的異常細胞;繼而發(fā)生的單克隆擴增或得利于自身突變導(dǎo)致的細胞復(fù)制增殖,或得利于外部促發(fā)因素的介入及垂體自身的生長因素。因此基因突變可能是腫瘤形成的最根本的始發(fā)原因，而下丘腦激素和其他局部生長因子對已轉(zhuǎn)化的垂體細胞的生長和腫瘤的增大及侵潤可能起著一定的協(xié)同作用?，F(xiàn)基本統(tǒng)一起來，認為垂體瘤的發(fā)展可分為兩個階段——起始階段和促進階段。在起始階段垂體細胞自身缺陷是起病的主要原因，在促進階段下丘腦調(diào)控失常等因素發(fā)揮主要作用。即某一垂體細胞發(fā)生突變，導(dǎo)致癌基因激活和(或)抑癌基因的失活，然后在內(nèi)外因素的促進下單克隆的突變細胞不斷增殖，逐漸發(fā)展為垂體瘤。
近些年來，隨著分子生物學(xué)技術(shù)不斷進步，有關(guān)基因突變與垂體瘤的發(fā)生相關(guān)性的研究也不斷深入。目前較為明確的是gsp 癌基因與垂體GH腺瘤的密切相關(guān)性。gsp基因是由Gsαa突變而正式定義的一種新的原癌基因。Gsαa 基因是一個長約20Kb 的獨立基因序列，由13個外顯子和12個內(nèi)含子組成，其堿基序列和結(jié)構(gòu)功能已基本搞清，其點突變導(dǎo)致Gs蛋白αa2亞單位( Gsαa) 變異。Gs蛋白是G蛋白家族中的一員，其功能是將刺激信號從細胞表面受體傳遞到腺苷酸環(huán)化酶的催化單位上，促進環(huán)磷酸腺苷(cAMP)的合成。由于生長激素的分泌是cAMP依賴性的，因此Gs蛋白與GH的分泌密切相關(guān);而且越來越多的證據(jù)表明cAMP還是一種生長介質(zhì)，這樣，Gs蛋白的改變可能又直接或間接地與腫瘤生長有關(guān)。許多臨床研究發(fā)現(xiàn)在垂體GH 腺瘤患者中較多的存在gsp 突變，而且這種突變僅在腫瘤細胞中被發(fā)現(xiàn)而在周圍細胞中未發(fā)現(xiàn)，并且該突變具有明顯的活性。這些結(jié)果表明在垂體GH腺瘤的發(fā)生發(fā)展過程中可能有特異性的gsp 原癌基因突變。除了gsp基因外，大量的研究表明ras基因突變以及c-myc基因的異常表達可能與垂體腺瘤的侵襲性發(fā)展和惡性程度相關(guān)。此外，眾多研究也表明許多抑癌基因可能也參與了垂體腺瘤的發(fā)生、發(fā)展，如多發(fā)性內(nèi)分泌腫瘤1型(MEN -1)基因、周期素依賴激酶((CDK)) 抑制物p27Kipl 基因、成視網(wǎng)膜細胞瘤( (Rb)) 基因、p53 基因等。除此之外，近些年的研究表明眾多生長因子及其受體、下丘腦釋放及抑制激素受體、神經(jīng)內(nèi)分泌蛋白-7B2 等也可能參與了垂體瘤的發(fā)生及發(fā)展過程。