發病機制
已有研究表明，擴展的GAA重復是通過抑制 X25基因的表達從而致病的，這種功能喪失(loss -of-function)機制正好與該疾病的隱性遺傳性質相一致。雖然frataxin蛋白已被定位于線粒體上，但其確切功能還不清楚，通過對酵母frataxin homologue 1(YFHl)的基因敲除研究顯示frataxin可能在調節線粒體內鐵的水平、鐵硫蛋白的合成或組裝以及調節線粒體DNA或線粒體抗氧化防御方面發揮作用。另外，a-生育酚轉運蛋白突變所致的維生素E缺乏病，其臨床表現與FRDA的相似性顯示脂質過氧化作用可能也涉及了FRDA的發病。已有報道在FRDA病人發現有脂褐質的沉積支持這種觀點。但到目前為止，FRDA的精確的致病機制仍不清楚。
病理
1．中樞神經系統 FRDA在中樞神經系統表現特異性的病理學改變。脊髓后索變性萎縮是本病的一個標志。后索表面上看起來萎縮變細、呈淺灰色半透明狀。在薄束，纖維丟失、脫髓鞘及纖維性神經膠質增生比楔束嚴重。背側脊髓小腦束比腹側萎縮更明顯。Clarke柱顯示明顯神經元喪失，前角運動細胞基本正常，但皮質脊髓束可受累。腦干薄束核和楔束核出現萎縮、突觸變性、膠質增生，內側丘系髓鞘脫失、變細，腦神經中起源于I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的感覺神經可見神經纖維喪失、脫髓鞘。小腦萎縮并不是FRDA的特征。Purkinje細胞輕度喪失，深部小腦核中齒狀核神經元喪失、膠質增生，小腦上腳明顯萎縮。
丘腦、紋狀體、黑質看起來不象與FRDA疾病直接受累，基底節的殼核、下丘腦核在有些病例中表現為中度神經元喪失，大腦皮質除運動區可有大錐體細胞喪失外，一般正常。視神經及視束也呈現不同程度的受累。總之，FRDA的神經病理學主要表現中樞感覺傳導通路、小腦傳出通路以及皮質脊髓束的遠端部分的萎縮，這正與FRDA的臨床表現相對應。
2．周圍神經系統 在FRDA，多發感覺周圍神經軸索受損明顯，而運動周圍神經相對完整。早期可見背根神經節(DRG)中的感覺神經元喪失，特別是左腰骶部感覺神經中樞支軸索變性致背根神經萎縮變細、周圍支變性引起周圍神經有髓纖維喪失。
3．心臟 在FRDA，心臟的受累及亞臨床受累較常見。其中心臟擴大是典型的改變，伴有心室壁及室間隔增厚。心包粘連也較常見。顯微鏡下可見心肌肥厚，結締組織增生，心肌細胞內鐵沉積、炎癥細胞浸潤等。
4．其他 在FRDA，骨骼畸形如脊柱側彎、弓形足、馬蹄內翻足、爪形趾等十分常見。手部小肌肉、小腿遠端和足部肌肉的萎縮也是本病的一個共同特征。另外，約10％的FRDA病人有糖尿病。