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(一)发病原因
以大肠埃希杆菌、金黄色葡萄球菌和表皮葡萄球菌为最多见，其他也有由变形杆菌、克雷白杆菌、铜绿假单胞菌和不动杆菌引起的脑膜炎，至于脑膜炎双球菌、流感杆菌、李斯特菌则很少见。欧美国家则以GBSⅢ型和大肠埃希杆菌为最多见。
1.免疫功能不成熟 新生儿尤其是早产儿的免疫功能尚不成熟，过早娩出未能从母体获得足够的IgG，出生后极易发生低免疫球蛋白血症而引起严重感染。新生儿严重感染时又会导致血清IgG及其亚类浓度下降，白细胞介素-2(IL-2)活性亦下降。
2.血脑屏障功能差 新生儿血脑屏障通透性大，补体浓度低，中性多形核粒细胞吞噬及趋化功能差，血液循环相对旺盛，病原菌极易通过血脑屏障形成化脑。
3.发病的高危因素 大多数新生儿脑膜炎病例是由血行播散引起，少数是由病原菌直接侵入脑膜引起，如肺炎链球菌脑膜炎。
(1)有感染病灶：如脐炎、肺炎、肠炎、皮肤脓疱病、中耳炎等。
(2)围产因素：如早产儿、新生儿窒息、羊水早破或污染、母亲有产时感染或发热等。
(3)其他：也可有脑脊膜膨出、神经管缺损、先天性窦道、胎儿头皮采血标本穿透伤，或因胎内心电图监测致邻近播散所引起。
(二)发病机制
免疫功能不成熟，易发生感染并播散到全身，加上新生儿血脑屏障功能差，血液循环相对旺盛，病原菌极易通过血脑屏障形成化脑。
新近研究表明，细菌侵入脑脊液增殖、扩散和降解，释放毒素(革兰阴性杆菌)或磷壁酸质(革兰阳性杆菌)，这些物质刺激炎性反应，激活星形胶质细胞、毛细血管内皮细胞和室管膜细胞，释放细胞因子如TNF-α、IL-1β、血小板活化因子(PAF)等，引起多形核粒细胞黏附至毛细血管内皮细胞，释放氧化物质损伤内皮细胞，使毛细血管通透性增加，血脑屏障通透性增大，最终发生脑水肿、颅内压增高、脑血流减慢等。
脓性渗出物布满脑膜和室管膜，所有死亡患儿几乎均有脑室炎;约50%患儿有脑积水。在国内，约20%患儿会合并硬脑膜下积液。所有患儿均有不同程度的静脉炎和动脉炎，有时导致脑梗死、液化而形成囊肿。有的病例可见脑脓肿。