高同型半胱氨酸血癥是以血Hcy水平增高為特點，是動脈粥樣硬化與動脈硬化的獨立危險因素，與外周血管疾病及腦血管疾病、高血壓及高血壓性心臟病、冠狀動脈阻塞及血栓形成的發(fā)生密切相關(guān)。許多研究證據(jù)發(fā)現(xiàn)Hcy可破壞血管內(nèi)皮細胞，引發(fā)血管結(jié)構(gòu)發(fā)生改變等，導致血管功能紊亂。2010年美國學者對有關(guān)機制的研究進行了綜述：高同型半胱氨酸血癥引起血管功能紊亂主要通過兩條途徑：第一條為升高血壓；第二條為損害內(nèi)皮NO源性血管舒張活性。Hcy激活金屬蛋白酶誘導膠原合成導致彈力與膠原比值的失衡而損害血管的彈性。血管內(nèi)皮的高Hcy的代謝產(chǎn)物影響平滑肌細胞，導致血管功能紊亂而引起高血壓；Hcy在體內(nèi)代謝產(chǎn)生硫化氫（H2S），而H2S是很強的抗氧化劑及血管舒張因子。當高Hcy血癥時，通過抑制胱硫醚-γ-合成酶（CSE）引起H2S產(chǎn)生減少，從而引起高血壓及血管疾病。

另外，高同型半胱氨酸血癥引起高血壓的學說還與血管緊張素轉(zhuǎn)化酶活性增加有關(guān)。有研究顯示H2S阻滯內(nèi)皮細胞血管緊張素轉(zhuǎn)化酶（ACE）活性。還有研究顯示Hcy誘導血管內(nèi)皮細胞AT1受體相關(guān)的金屬蛋白酶-9和膠原合成，導致高血壓血管重構(gòu)的發(fā)生。