(一)發病原因
AS的病因目前尚未完全闡明，大多認為遺傳、感染、免疫環境因素等有關。
1.遺傳 遺傳因素在AS的發病中具有重要作用。據流行病學調查，AS病人HLA-B27陽性率高達90%～96%，而普通人群HLA-B27陽性率僅4%～9%;HLA-B27陽性者AS發病率約為10%～20%，而普通人群發病為1‰～2‰，相差約100倍。有報道，AS一組親屬患AS的危險性比一般人高出20～40倍[12]，國內調查AS一級親屬患病率為24.2%，比正常人群高出120倍。HLA-B27陽性健康者，親屬發生AS的機率遠比HLA-B27陽性AS病人親屬低。所有這些說明HLA-B27在AS發病中是一個重要因素。
但是應當看到，一方面HLA-B27陽性者并不全部都發生脊柱關節病，另一方面約有5%～20%脊柱關節病病人檢測HLA-B27呈陰性，提示除遺傳因素外，還有其他因素影響AS的發病，因此HLA-B27在AS表達中是一個重要的遺傳因素，但并不是影響本病的唯一因素。有幾種假設可以解釋HLA-B27與脊柱關節病的關節：①HLA-B27充當一種感染因子的受體部位;②HLA-B27是免疫應答基因的土改的，決定對環境激發因素的易感性;③HLA-B27可與外來抗原交叉反應，從而誘導產生對外來抗原的耐受性;④HLA-B27增強中性白細胞活動性。籍助單克隆抗體、細胞毒性淋巴細胞、免疫電泳及限制片段長度多形態法(restriction fragment length polymorphism)，目前已確定HLA-B27約有7種或8種亞型[1]。HLA-B27陽性的健康者與脊柱病病人可能有遺傳差別，例如所有HLA-B27個體都有一個恒定的HLA-B27M1抗原決定簇，針對此抗原決定簇的抗體可與HLA-B27交叉反應。多數HLA-B27分子還有M2抗原決定簇。HLA-B27M2陰性分子似乎比其他HLA-B27亞型與AS有更強的聯系，尤其是亞洲人，而HLA-B27M2陽性亞型可能對Reiter綜合征的易感性增強。現已證明，HLA-B27M1與M2兩種抗原決定簇和致關節因素紹克雷白菌、志賀桿菌和那爾森菌能發生交叉反應。反應低下者似乎多表現為AS，反應增強者則發展為反應性關節炎或Reiter綜合征。
2.感染 近年來研究提示AS發病率可能與感染相關。Ebrimger等發現AS病人大便中肺炎克雷白菌檢出率為79%，而對照組<30%;在AS活動期中腸道肺炎克雷白菌的攜帶率及血清中針對該菌的IgA型抗體滴度均較對照組高，且與病情活動呈正相關。有人提高克雷白菌屬與HLA-B27可能有抗原殘期間交叉反應或有共同結構，如HLA-B27(宿主抗原殘基72至77)與肺為克雷白菌(殘基188至193)其有同源性氧基酸序列，其他革蘭陰懷菌是否有抗體與這種合成的肽序列結合，HLA-B27陽性AS病人有29%，而對照組僅5%[15]。Mason等統計，83%男性AS病人合并前列腺炎，有的作者發現約6%潰瘍性結腸炎合并AS;其他報道也證實，AS的病人中潰瘍性結瘍炎和局限性腸炎發生率較普通人群高許多，故推測AS可能與感染有關。Romonus則認為可能盆腔感染經淋巴途徑播散到骶髂關節，再經脊柱靜脈叢播散到脊柱，但在病變部位未能找到感染原(細菌或病毒)。
3.自身免疫 有人發現60%AS病人血清補體增高，大部分病例有IgA型類濕因子，血清C4和IgA水平顯著增高，血清中有循環免疫復合物(CIC)，但抗原性質未確定。以上現象提示免疫機制參與本病的發病。
4.其它 創傷、內分泌、代謝障礙和變態反應等亦被疑為發病因素。總之，目前本病病因未明，尚無一種學說能完滿解釋AS的全部表現，很可能在遺傳因素的基礎上的受環境因素(包括感染)等多方面的影響而致病。
(二)發病機制
AS的病因目前尚未完全闡明，近年來，分子模擬學說(molecular mimicry)從不同的角度全面地解釋了發病的各個的環節。流行病學調查結合免疫遺傳研究發現，HLA-B27在強直性脊柱炎患者中的陽性率高達90%以上，證明AS與遺傳有關。大多數學者認為其與遺傳、感染、免疫、環境因素等有關。
1.遺傳 遺傳因素在AS的發病中具有重要作用。據流行病學調查，AS患者HLA-B27陽性率高達90%～96%，而普通人群HLA-B27陽性率僅4%～9%;HLA-B27陽性者AS發病率約為10%～20%，而普通人群發病率為1%～2%，相差約100倍。有報道，AS患者一級親屬患AS的危險性比一般人高出20～40倍。國內調查AS患者一級親屬患病率為24.2%，比正常人群高出120倍。HLA-B27陽性健康者，親屬發生AS的幾率遠比HLA-B27陽性AS患者親屬低。所有這些均說明，HLA-B27在AS發病中是一個重要的因素。但是應當看到，一方面HLA-B27陽性者并不全部都發生脊柱關節病，另一方面，約有5%～20%的脊柱關節病患者檢測HLA-B27呈陰性，提示除遺傳因素外，還有其他因素影響AS的發病，因此，HLA-B27在AS表達中是一個重要的遺傳因素，但并不是影響本病的惟一因素。有幾種假設可以解釋HLA-B27與脊柱關節病的關系：
(1)HLA-B27充當一種感染因子的受體部位。
(2)HLA-B27是免疫應答基因的標志物，決定對環境激發因素的易感性。
(3)HLA-B27可與外來抗原發生交叉反應，從而誘導產生對外來抗原的耐受性。
(4)HLA-B27增強中性粒細胞活動性。
借助單克隆抗體、細胞毒性淋巴細胞、免疫電泳及限制片段長度多形態法，目前已確定HLA-B27約有7種或8種亞型。HLA-B27陽性的健康者與脊柱病患者可能有遺傳差別，例如，所有HLA-B27陽性個體都有一個恒定的HLA-B27M1抗原決定簇，針對此抗原決定簇的抗體可與HLA-B27發生交叉反應。多數HLA-B27分子還有M2抗原決定簇。HLA-B27M2陰性分子似乎比其他HLA-B27亞型與AS有更強的聯系，尤其是亞洲人，HLA-B27M2陽性亞型可能對Reiter綜合征的易感性增強。現已證明，HLA-B27M1與M2兩種抗原決定簇和致關節炎因子如克雷伯桿菌、志賀桿菌和耶爾森菌能發生交叉反應。反應低下者似乎多表現為AS，反應增強者則發展為反應性關節炎或Reiter綜合征。
2.感染 近年來的研究提示，AS發病率可能與感染有關。發現AS患者在AS活動期中腸道肺炎克雷伯桿菌的攜帶率及血清中針對該菌的IgA型抗體滴度均較對照組高，且與病情活動呈正相關。有人提出克雷伯桿菌屬與HLA-B27可能有抗原殘基間交叉反應或有共同結構，如HLA-B27宿主抗原(殘基72～77)與肺炎克雷伯桿菌(殘基188～193)共有同源性氨基酸序列，其他革蘭陰性菌是否具有同樣序列則不清楚。免疫化學分析發現，HLA-B27陽性Reiter綜合征患者約50%血清中有抗體與這種合成的肽序列結合，HLA-B27陽性AS患者有29%，而對照組僅有5%。據統計，83%的男性AS患者合并前列腺炎，有的學者發現約6%的潰瘍性結腸炎患者合并AS，其他報道也證實，AS患者中潰瘍性結腸炎和局限性腸炎的發生率較普通人群高許多，故推測AS可能與感染有關。
3.其他 有人發現，60% AS的患者血清補體水平增高，大部分病例有IgA型類風濕因子，血清C4和IgA水平顯著增高，血清中有循環免疫復合物，但抗原性質未確定。以上現象提示，免疫機制參與本病的發病。創傷、內分泌、代謝障礙和變態反應等亦被疑為發病因素。總之，目前本病病因未明，尚無一種學說能完滿解釋AS的全部表現，很可能在遺傳因素的基礎上受環境因素(包括感染)等多方面因素的影響而致病。
4.病理 本病早期的組織病理特征與類風濕關節炎不同，其基本病理變化為肌腱、韌帶骨附著點病變，也可發生一定程度的滑膜炎癥。常以骶髂關節發病最早，以后可發生關節粘連、纖維性和骨性強直。組織學改變為關節囊、肌腱、韌帶的慢性炎癥，伴有淋巴細胞、漿細胞浸潤。這些炎性細胞成團分布于較小的滑膜血管周圍。鄰近的骨組織內也可有慢性炎性病灶，但其炎性病灶與滑膜的病變過程無關。本病與類風濕關節炎病理改變的不同點是，關節和關節旁組織、韌帶、椎間盤和環狀纖維組織有明顯鈣化趨勢。本病的周圍關節滑膜炎組織學改變與類風濕關節炎也不盡相同，其滑膜炎漿細胞以IgG型和IgA型為主，滑液中淋巴細胞較多，并可見到吞噬了變性多核細胞的巨噬細胞。滑膜炎癥很少有廣泛侵蝕性和畸形改變。
骶髂關節炎是強直性脊柱炎的病理標志，也常是其最早的病理表現之一。骶髂關節炎的早期病理變化包括軟骨下肉芽組織形成，組織學上可見滑膜增生和淋巴樣細胞及漿細胞聚集、淋巴樣濾泡形成以及含有IgG、IgA和IgM的漿細胞。骨骼的侵蝕和軟骨的破壞隨之發生，然后逐漸被退變的纖維軟骨替代，最終發生骨性強直。脊柱的最初損害是椎間盤纖維環和椎骨邊緣連接處的肉芽組織形成。纖維環外層可能最終被骨替代，形成韌帶骨贅，進一步發展將形成X線所見的竹節樣脊柱。脊柱的其他損傷包括彌漫性骨質疏松、鄰近椎間盤邊緣的椎體破壞、椎體方形變及椎間盤硬化。其他脊柱關節病也可觀察到相似的中軸關節病理學改變。
強直性脊柱炎的周圍關節病理顯示滑膜增生、淋巴樣浸潤和血管翳形成，但沒有類風濕關節炎常見的滑膜絨毛增殖、纖維原沉積和潰瘍形成。在強直性脊柱炎，軟骨下肉芽組織增生常引起軟骨破壞。其他慢性脊柱關節病也可見到相似的滑膜病理，但賴特綜合征的早期病變則突出表現為更顯著的多形核白細胞浸潤。
肌腱端炎是脊柱關節病的另一病理標志，是在韌帶或肌腱附著于骨的部位發生的炎癥，在強直性脊柱炎常發生于脊柱和骨盆周圍，最終可能導致骨化。在其他脊柱關節病則以外周如跟腱附著于跟骨的部位更常見。最新的研究表明，強直性脊柱炎的軟骨破壞主要從軟骨下骨、肌腱與骨結合部的炎癥開始逐步向軟骨發展(由內向外)，而類風濕關節炎則主要由滑膜炎開始，逐步出現軟骨及軟骨下骨的破壞(由外向內發展)。
