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(一)发病原因
结节病的发现已有100余年，但其病因至今未明，可能的病因包括感染、化学因子、药物、变态反应、免疫及遗传等因素。目前多数研究集中于探讨感染性病因。有的学者认为结节病的病因是多因素的，本病是在多种因素相互作用下引起的免疫反应，由此导致疾病的发生与发展。也有学者认为结节病具有其特定的致病因子，入侵途径极大可能是由呼吸道进入体内，其依据之一是胸内结节病在临床上最为多见。近年来，国外文献屡有本病的发生与社会因素和环境因素有关的报道，例如有报道，本病在护土中及居住在医院附近的人群中发病人数较多，提示本病有某种特定的致病因子。本病也可通过心脏移植手术及骨髓移植而致病。此外，尚有实验动物被传播得病的报道，提示本病的病因可能与感染有关。但到目前为止，尚不能证实本病能在人群中相互传染的可能。
(二)发病机制
结节病病因至今未明，可能为一种与持续感染因素、环境因素、免疫因素相关联的自身免疫性病症。由于结节病与结核病的病理非常相似，近年来国外学者采用聚合酶链反应(PCR)检测结节病标本中的分枝杆菌DNA，使用的两种PCR方法分别为：特异性复合物IS986/IS6100检测结核分枝杆菌DNA和以分枝杆菌groEL基因保守序列检测结核分枝杆菌以外的分枝杆菌DNA，结果相当一部分标本中可测出这两种细菌的DNA，提示该种微生物可能是结节病的病原体，但是这方面的工作尚需进一步的验证。对某些结节病病例也进行了基因研究，往往趋于多基因表达。某些研究说明HLA-B8与本病的自然缓解和节结性红斑有关。
结节病肉芽肿的形成：抗原刺激活化T淋巴细胞，导致TH1细胞因子产生，如IFN-γ和IL-2，单核细胞趋化因子(MCF)和单核细胞移行因子(MIF)。巨噬细胞由于激惹以及IFN-γ刺激活化，产生IL-12、INF-α、IL-6及引起其他细胞活化、增殖及聚集的细胞因子，加之在其他的效应细胞如成纤维细胞等作用下，局部形成肉芽肿。炎症部位CD4T淋巴细胞活化、增多，而周围血液中T淋巴细胞数反而下降。活动期患者支气管肺泡灌洗液(BALF)中CD4T淋巴细胞也明显增多，而CD8T细胞低于正常，CIM/CD8比值明显增高。
显微镜下结节病病变的特点为非干酪性肉芽肿形成。肉芽肿由聚集的巨噬细胞和上皮样细胞组成。上皮样细胞相互融合形成朗格汉多核细胞。淋巴细胞多在结节周边浸润。肉芽肿趋于在血管、支气管，特别是淋巴管周围分布。在上皮样细胞胞质内可见到含有钙和铁的舒曼体(Schaumann’s bodies)。超微结构可见炎症部位肺泡基底膜受损，Ⅰ型上皮细胞断裂。肉芽肿可溶解、愈合，也可融合成大结节。大部分肺内肉芽肿位于肺间质内，可导致弥漫性肺间质损害，晚期可形成肺间质纤维化。结节病可累及支气管黏膜，造成黏膜的肿胀，管腔狭窄。结节病肉芽肿病理改变没有特异性，在结核病、麻风病、Crohn病、原发性胆汁性肝硬化、真菌感染、铍中毒等也可见到，特别是结核病，因在我国发病率高，更需注意鉴别。结节病除肉芽肿病变外，也可有灶性坏死。但结核病肉芽肿病变在组织内多分布不均匀，大小不等，且有干酪性坏死，抗酸染色可找到抗酸杆菌。