Microscopía óptica y electrónica de los testículos fetales a las 16 y 22 semanas de gestación, tras el diagnóstico prenatal del Síndrome X Frágil, reveló que la morfogénesis del macroorquidismo comienza antes de las 16 semanas y es progresiva durante toda la gestación.

La microscopía óptica y electrónica del testículo a las 16 semanas reveló un edema intersticial con aumento de la sustancia básica intersticial asociado a un aumento de los gránulos de glicoproteínas hidrofílicas, fibras de colágeno dispersas y haces de microfibrillas. A las 22 semanas, se produjo una progresión de estos cambios con un mayor aumento de la sustancia fundamental, fibras de colágeno agrupadas en haces y un aumento moderado de los fibroblastos.

El mecanismo principal del macroorquidismo parece ser la producción por parte de las células intersticiales del feto de una sustancia fundamental anormal compuesta por gránulos de glicoproteína que son hidrófilos y dan lugar a un edema intersticial al menos a las 16 semanas. Por lo tanto, un defecto primario del tejido conectivo puede ser responsable del macroorquidismo, así como de algunas de las otras características del síndrome del cromosoma X frágil.