(1)发病原因
MDS的发病原因尚未明确，生物、化学、物理等因素引起基因突变，染色体异常引起恶变细胞克隆性增殖。业界公认了病毒、某种药物(化疗药物等)、放射线(放射线治疗)、工业反应剂(苯、聚乙烯)、环境污染等致癌作用。诱导剂可能会引起染色体的再排列和基因的再排列，也可能只会引起基因表现的变化而引起MDS。但是，根据细胞培养、细胞遗传学、分子生物学和临床研究，MDS是造血干/祖先细胞水平的克隆性疾病。其发病原因与白血病类似。目前，至少有两种淋巴细胞恶性增生性疾病——成人t细胞白血病和皮肤t细胞型淋巴瘤是由反转记录病毒感染引起的。另外，MDS的发病可能与反转记录病毒的作用和(和)细胞原癌基因突变、抗癌基因缺失、表现异常等因素有关。MDS患者发病的常见原癌基因是N-ras基因。Ras基因家族分为H、N、K三种，MDS患者中最常见的是N-ras基因突变，发生在12、13、61外显，突变后N-ras基因代码蛋白表现异常，干扰细胞正常增生和分化信号，引起细胞增生和分化异常。MDS患者p53、Rb抑制癌基因的表现异常也有报告，但上述基因的变化多发生在MDS较晚期的RAEB、RAEB-T型患者中，MDS较早期的RA、RAS较少，因此基因的变化很难说明所有MDS患者的发病原因。
继发性MDS患者常有明显的发病诱因，苯类芳香烃化合物、化疗药物，特别是烷化剂、辐射引起细胞基因突变，引起MDS和其他肿瘤。另外，MDS多发生在中老年人身上，能否降低细胞内修复基因突变功能也许是致病因素之一。
(2)发病机制
MDS患者在发病因素的作用下，引起患者造血干细胞损伤，G6PD同工酶类型、x染色体伴限制长度片段多态甲基化、x染色体失活分析等方法大部分MDS发生在造血干细胞水平的克罗恩疾病中，因此不仅髓系、红系、巨核系细胞受到影响，淋巴细胞系也受到影响，T、B细胞数量和功能异常但是，在一些患者中，其发病仅限于粒子、红色、巨核、巨食祖细胞水平，仅限于粒子、红色、巨核、巨食细胞等，淋巴细胞不受影响。
MDS发病具备阶段性特性，可能与不一样原癌基因和抗癌基因的转变有关。原癌基因活化包括基因过度表现、扩张、重排、易位置、点突变等，抗癌基因变化包括等位基因丢失、缺失、重排、突变、表现下降等。造血干细胞在不同的增生分化阶段受到不同的原癌基因和抗癌基因的控制，该控制通过生长因子、细胞表面受体、酪氨酸激酶类、ATP、细胞苏氨酸/丝氨酸类、核蛋白类等表现出来。这些表现产物按照严格的程序直接参与细胞增生分化的各种生理步骤，例如某个生理环节由于原癌基因和抑制癌基因的异常，细胞增生分化的紊乱，导致MDS和其他疾病。
MDS发病初期有原癌基因或抑制癌基因变化的造血干细胞伴随着自身增生分化功能的异常，但长期处于相对稳定的阶段，此时患者临床病情稳定，只有轻度贫血，白细胞、血小板减少，但该异常克隆进一步恶化时，该克隆产生的另一个伴有染色体畸形的亚克隆干细胞作为主要造血干细胞代替造血，染色体畸形使该干细胞更加明显的增生分化异常过度增生的异常克隆造血干细胞有两种进化方法:一是过度增生逐渐进化为造血能力衰退，骨髓增生低，临床表现为造血功能衰竭，是半数以上MDS患者死亡的原因。另一种演变为急性白血病。由MDS转变为急性白血病大多为急性髓系细胞性白血病，仅极少数为急性淋巴细胞白血病，化疗效果差，常不易缓解，即使缓解，缓解期也短。
