(一)发病原因
1.基因遗传 尿道下裂发病有一定的家族倾向，但所涉及的基因或染色体的具体情况尚不清楚。我们碰到数例父子或兄弟，特别是孪生兄弟同患此病的，有报道10%患儿的父亲及15%患儿的兄弟中有尿道下裂。
2.激素影响 从胎睾中产生的激素影响男性外生殖器的形成。由绒毛膜促性腺激素刺激睾丸间质细胞(leydigs cells)在孕期第8周开始产生睾酮，再转化形成双氢睾酮。外生殖器的发育受双氢睾酮的调节。睾酮产生不足、过迟，或者睾酮转化成双氢睾酮的过程出现异常均可导致生殖器畸形。尿道下裂常伴发于隐睾、两性畸形就与此相关。母亲孕前、孕期的激素应用对胎儿生殖系统的发育也有一定的影响。环境因素对尿道发育形成影响也主要是通过母亲和胎儿的内分泌系统。
(二)发病机制
1.胚胎学 胚胎第6周时，尿生殖窦的腹侧出现一个突起，称为生殖结节。在生殖结节的尾侧正中线上有一条浅沟，称为尿道沟。尿道沟两侧隆起部分为尿生殖褶。胚胎第7、8周以后开始向男性或女性分化。男性在双氢睾酮的作用下，生殖结节增长形成阴茎，尿生殖窦的下段伸入阴茎并开口于尿道沟，以后尿道沟两侧的尿生殖褶由近端向远端相互融合，形成尿道，此时尿道外口移到阴茎头冠状沟部。在阴茎头顶部，外胚层向内生长出一个细胞索，以后细胞索中央与尿道沟相通，使尿道外口移到阴茎头顶端。第12周时，阴茎头处形成皮肤反折，称为包皮。生殖结节内的间质分化为阴茎海绵体及尿道海绵体。在胚胎期由于内分泌的异常或其他原因导致尿道沟融合不全时，即形成尿道下裂。由于尿道远端的形成处于最后阶段，所以尿道口位于阴茎体远端的尿道下裂占比例最大。
2.病理改变 尿道下裂的病理表现主要是阴茎弯曲和尿道开口的异常。
(1)阴茎下曲：阴茎下曲可单独存在，多是尿道下裂的一个重要病变。Sadlouski报道64例阴茎下曲，24例无尿道下裂。Culp报道阴茎下曲者15%无尿道下裂。我们也发现不伴尿道下裂的阴茎下曲是一种较少见的特殊类型，称原发性阴茎下曲。这种原发性阴茎下曲有两类：一类是有正常尿道海绵体，约占2/3;另一类是伴有尿道发育不全，约占1/3。第一类表现为阴茎松弛时正常，龟头被包皮环绕，勃起时阴茎下曲，侧面观可见到90°弯曲;第二类表现为尿道开口位于龟头正常位置，但包皮不能完全环绕，阴茎腹侧包皮短少，覆盖尿道的皮肤很薄，一段尿道无尿道海绵体，人工勃起时下曲存在，因为尿道有部分发育不良，可以认为它是一种隐性的尿道下裂，或称为先天性尿道缩短，一旦纠正阴茎下曲，则尿道口移向阴茎腹侧近端形成尿道下裂。阴茎下曲通常在尿道下裂开口与阴茎头间区域形成一条硬的纤维索或一个纤维化的扇形区域，从而造成阴茎的伸展困难。重度的尿道下裂纤维索较严重。有人认为纤维索是尿道海绵体发育停止而形成的残留物，从而造成阴茎体与阴囊皮肤或包皮粘连在一起，妨碍阴茎的自由滑动，并造成弯曲。另外包皮、Buck筋膜、肉膜与尿道下裂的尿道口周围粘连、纤维化亦是造成阴茎下曲的一个重要因素。正常尿道周围有海绵体及阴茎筋膜等。根据尿道周围组织缺损程度，Devine将阴茎下曲分为3级(图1)： Ⅰ级：尿道仅有一层黏膜，周围仅有一些纤维组织，缺乏海绵体、阴茎筋膜及肉膜组织。 Ⅱ级：尿道黏膜完整，周围有尿道海绵体，但缺乏阴茎筋膜及肉膜组织。 Ⅲ级：尿道黏膜、尿道海绵体、阴茎筋膜均完整，但缺乏肉膜组织。
(2)尿道下裂：尿道下裂表现为尿道开口异常。开口异常主要表现为位置异常和开口狭窄。开口异常产生一个向阴茎腹侧偏斜和散开的尿流，使得尿流难以控制，造成患者难以站立排尿。不同类型的尿道下裂，开口异常有不同的表现。 冠状沟和龟头型下裂较少合并阴茎下曲。阴茎体型、阴茎阴囊型、阴囊型或会阴型尿道下裂，通常合并有严重的阴茎下曲。