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对于本病的病因，目前尚不明确，但总括国内外研究报道，大概与下列因素有关。
①基因因素：强直性脊柱炎比类风湿关节炎有更强的家族遗传倾向。其家族集合度约为40 。AS病人HLA-B27抗原为阳性者，在其一级亲属中，约51% HLA-B27抗原为阳性。
②感染因素：有人认为生殖泌尿系感染是引起本病的重要因素。男性病人多为前列腺精囊炎引起，其感染可能通过淋巴或静脉先到骶髂关节，再到脊柱，还可扩散到大循环而产生全身症状及周围关节、肌腱等病变。
③其他因素：包括外伤、甲状旁腺疾病、肺结核、铅中毒、上呼吸道感染、淋病、局部化脓感染、内分泌及代谢缺陷、过敏等，都可以是本病的致发因素，但证据尚不足，有待深入研究证实。
(2)病理
尽管AS是一种不同于类风湿关节炎的疾病，但在早期，二者的病理却很相似。二者都以增殖性肉芽组织为特点的滑膜炎开始。此时镜检可见滑膜增厚、绒毛形成、浆细胞和淋巴细胞浸润，这些炎细胞多聚集在小血管周围，呈巢状。和类风湿关节炎不同之处为在附近骨质中也可发生与滑膜病变无联系的慢性炎性病灶。
病变多由骶髂关节开始，逐渐向上侵犯腰椎、胸椎，最后颈椎。肩、髋、肋、胸骨柄体等关节和耻骨联合也常被累及。约25%的病人同时患膝、踝等周围关节病变。
强直性脊柱炎晚期病变则与类风湿关节炎截然不同。在强直性脊柱炎，关节破坏较轻，因而很少发生骨质吸收或脱位，但关节囊和韧带骨化却十分突出。因而最后容易发生骨性强直。
强直性脊柱炎，韧带、肌腱、关节囊与松质骨结合部的病理改变很有特点。该处的肉芽组织既破坏松质骨，又向韧带、肌腱或关节囊内蔓延。在组织修复过程中，骨质生成过多、过盛，新生的骨组织不但填补松质骨缺损处，还向附近的韧带、肌腱或关节囊内延伸，形成韧带骨赘。
韧带骨赘(包括肌腱和关节囊骨赘)的增生和发展，最后可导致关节骨性强直，此种变化，在髋关节最明显。
强直性脊柱炎的心脏病变颇具特点：即主动脉瓣肥厚、纤维化最突出，主动脉环扩大伴以Va lsalva窦膨隆，主动脉中层的弹力纤维破坏后被纤维组织代替。