Mikroskopia świetlna i elektronowa jąder płodu w 16 i 22 tygodniu ciąży, po prenatalnej diagnozie zespołu Fragile X, ujawniła, że morfogeneza makroorchidyzmu rozpoczyna się przed 16 tygodniem i jest postępująca przez cały okres ciąży.

Mikroskopia świetlna i elektronowa jądra w 16 tygodniu ujawniła obrzęk śródmiąższowy ze wzrostem śródmiąższowej substancji podstawowej związanej ze wzrostem hydrofilowych ziarnistości glikoproteinowych, rozproszonych włókien kolagenowych i wiązek mikrofibryli. W 22 tygodniu nastąpiła progresja tych zmian z dalszym wzrostem substancji podłoża, włókien kolagenowych zgrupowanych w wiązki i umiarkowanym wzrostem fibroblastów.

Podstawowym mechanizmem makrogruczolaka wydaje się być wytwarzanie przez komórki śródmiąższowe płodu nieprawidłowej substancji podłoża składającej się z ziarnistości glikoproteinowych, które są hydrofilne i powodują obrzęk śródmiąższowy do co najmniej 16 tygodnia. Tak więc, pierwotny defekt tkanki łącznej może być odpowiedzialny za makroorchidyzm, jak również niektóre z innych cech zespołu Fragile X.

.