致病機轉（PATHOGENESIS）
IHs 代表血管發育與增生異常的局部或區域性區域。其發生涉及由多能性血管瘤衍生幹細胞（hemangioma-derived stem cells, HemSCs）與內皮前驅細胞從無到有形成血管（血管生成，vasculogenesis），以及自既存血管形成新血管（血管新生，angiogenesis）。血管瘤環境中的其他細胞類型，包括單核球（monocytes）、纖維母細胞、周細胞、間葉細胞、脂肪細胞與肥大細胞，可影響內皮細胞增生，並可能在血管瘤的形成及／或消退中扮演角色。
血管瘤細胞與人類胎盤內皮在免疫組織化學表型上的重疊，導致有人提出血管瘤細胞可能源自胎盤，或朝向胎盤微血管表型分化。North 及其同事報告，葡萄糖轉運蛋白-1（glucose transporter protein-1, GLUT1）在 IHs 發育的所有階段（增生期、消退中、已消退）皆有表現，胎盤亦有表現，但其他血管腫瘤或畸形則無。其他與胎盤相關的血管抗原，包括 merosin、FcγRII 與 Lewis Y antigen，存在於血管瘤檢體與胎盤絨毛膜絨毛中，但在正常皮膚與皮下組織的微血管中則不存在。然而，血管瘤並不表現胎盤滋養層標記（例如 human placental lactogen），且不被認為代表胎盤栓子（placental emboli）。
缺氧的角色（Role of Hypoxia）
缺氧在 IHs 致病機轉中的角色，可由以下關聯獲得支持：其與缺氧性胎盤變化、早產／低出生體重（常由胎盤功能不全所致）、早產兒視網膜病變（retinopathy of prematurity；GLUT1 陽性、缺氧誘導的新生血管形成），以及 PHACE(S) 與 LUMBAR 症候群中的區域性動脈功能不全相關聯（見下文）。缺氧上調 GLUT1 與血管內皮生長因子（vascular endothelial growth factor, VEGF）的表現，導致內皮前驅細胞的動員。此外，缺氧與雌激素（estrogen）的組合在體外對血管瘤內皮細胞增生具有協同效應，可能解釋 IHs 好發於女嬰的傾向。
研究者也發現，缺氧誘導因子（hypoxia inducible factor, HIF）-1α 及其下游效應因子在 IHs 的增生期會上調。
訊息傳遞路徑（Signaling Pathways）
數條訊息傳遞路徑在 IH 的發生中扮演角色。研究已證實 VEGF（亦稱為 VEGF-A）訊息傳遞的重要性，其表現由 VEGF receptor 1（VEGFR-1，以高親和力結合 VEGF 但傳遞極微弱訊號）轉移至 VEGFR-2（結合 VEGF 後強烈刺激內皮細胞增生）。VEGFR-2 訊息傳遞活化 phosphatidylinositol 3-kinase（PI3K）-mechanistic target of rapamycin（mTOR）路徑，導致 HIF-1α 上調與 VEGF 濃度上升。因此，以 mTOR 抑制劑 sirolimus（rapamycin）在體外處理血管瘤內皮細胞，會導致增生減少。
血管瘤也有內皮細胞特異性 Tie-2 酪胺酸激酶受體表現增加，以及 angiopoietin-2 產生失調，此可能促進血管新生並抑制血管成熟（見第 102 章）。Notch 路徑被認為媒介 HemSCs 分化為周細胞／血管平滑肌細胞，而後者似乎具有促血管新生的特性並支持 IH 的發育。腎素－血管收縮素系統（renin–angiotensin system, RAS）也被認為透過活化 angiotensin II receptor 2 而參與 IH 的增生，且以 β-blockers 治療 IH 可降低血漿 renin 濃度。
遺傳因素（Genetic Factors）
多種遺傳因素可能參與 IH 的發生。曾有報告指出，在血管瘤組織內，編碼參與 VEGF 訊息傳遞的蛋白（例如 VEGFRs）及其他影響血管發育路徑之基因，存在體細胞突變（somatic mutations）。VEGFR2 與 ANTXR1（anthrax toxin receptor 1，編碼一種類整合素的內皮細胞受體）的異型合子生殖系突變（heterozygous germline mutations），已在一小部分 IH 病人中被辨識出來，可能代表血管瘤的易感因子。
影響自然病程的因素（Factors Influencing Natural History）
已在血管瘤臨床病程的不同階段對其進行研究，以深入了解主宰其生長與消退的機制。在增生期，血管瘤表現增生標記，例如增生細胞核抗原（proliferating cell nuclear antigen, PCNA），並有較高濃度的促血管新生分子，如 VEGF 與鹼性纖維母細胞生長因子（basic fibroblast growth factor, bFGF）。此外，其他血管新生媒介物、血管周圍細胞外基質中的蛋白，以及參與基質重塑的酵素，在增生期的產生量也較高（表 103.3）。
主宰血管瘤由增生轉變為消退的因素，以及相關促血管新生因子減少的機制，尚未完全明瞭。
在消退中的血管瘤已觀察到血管新生抑制因子與凋亡促進因子的表現增加（見表 103.3）。視細胞外環境而定，間葉幹細胞可能在血管瘤生長期促成內皮細胞增生，或分化為脂肪細胞，形成消退中血管瘤的纖維脂肪性殘留物。
表 103-1：嬰兒血管瘤與血管畸形之間的差異。
表 103-2：血管性胎記的生物學分類。依據國際血管異常研究學會（International Society for the Study of Vascular Anomalies, ISSVA）血管異常分類更新。血管畸形於第 104 章討論，其他血管腫瘤於第 114 章討論。CAVM，capillary–arteriovenous malformation；CLAVM，capillary–lymphatic–arteriovenous malformation；CLM，capillary–lymphatic malformation；CVM，capillary–venous malformation；LVM，lymphatic–venous malformation
表 103-3：增生中與消退中血管瘤的標記。淋巴管內皮玻尿酸受體（lymphatic vessel endothelial hyaluronan receptor, LYVE）-1 已在各期血管瘤的血管周圍樹突細胞中被辨識出來。ICAM，intercellular adhesion molecule。