(一)發病原因
本病可由多種不同的抗原物質所引起，但其病理和臨床有著相同或類似的表現。已經證實有多種過敏源可引起本病，它們的來源不同，多數為職業性接觸抗原而發病。依接觸抗原條件的不同，可分別稱作農民肺、蔗塵肺、蘑菇工人肺、飼鴿者肺、化學工人肺等。近年來，一些與家庭環境有關的EAA也陸續出現如濕化器肺、空調肺、夏季型肺炎等。導致EAA的抗原大多來源於微生物(如放線菌、細菌、真菌等)、動物、植物、小分子化學物質以及某些藥物等。
(二)發病機製
吸入的抗原物質是否導致EAA的發生取決於宿主和有機物的性質。到目前為止，還沒有一種免疫機製能解釋所有的病理和臨床表現。
1.宿主因素 雖然到目前為止還沒有找到什麼樣基因背景的人群容易患EAA，但可以肯定EAA的發生與宿主有密切關係。研究發現，在一定工作環境下，總有一小部分工人會出現EAA症狀，其發生率雖然與接觸粉塵有關，但經常在5%～20%之間。最近的一項問卷調查發現有8%的養鴿者會出現EAA症狀，有7%的農場工人和15%的在汙染的空調環境下工作的辦公室職員會發生EAA，提示EAA的發生有一定的基因背景。EAA多發生在成人，兒童僅偶然發生。過敏體質不是最重要的決定因素。雖然有些研究提示某些HLA-Ⅱ型抗原如HLA-DR3、DR7和DQW3在一定人群與某些致病原密切相關，但至今還未得到證實。
2.有機粉塵 有機物進入體內後可產生許多生物學作用，通過直接或間接途徑對肺泡上皮細胞產生毒性作用。直接的毒性物質包括具有酶活性的化合物、內毒素、能導致非特異性沉澱素的物質和組胺、某些有機物進入體內後還可以直接激活補體途徑，從而導致血管通透性的升高和化學趨化因子的釋放，使白細胞向肺內聚集。
有機物可以激活肺泡巨噬細胞，導致細胞因子(如IL-1、TNF-α、PDGF等)、脂氧酶代謝產物、過氧化物和蛋白酶的釋放，這些介質現已證實均參與了EAA的發生。Denis等研究發現，不論是試驗動物模型還是病人的支氣管肺泡灌洗液(BALF)中均有高水平的IL-1和TNF-α的表達，用放線菌抗原刺激的肺泡巨噬細胞在體外也可產生IL-1和TNF-α。
3.免疫病理機製 肥大細胞在EAA的發病機製中起著一定作用，有些學者報道在農民肺的BALF中，肥大細胞數量明顯增加，並且疾病的活動性與肺組織切片中肥大細胞數量有關。組織病理學研究發現這些肥大細胞呈脫顆粒狀態。在試驗性EAA動物模型中，肥大細胞缺陷小鼠EAA病變程度較正常小鼠明顯減輕。在人類有症狀的農民肺患者肺組織中肥大細胞的數目較無症狀的但也同樣接觸有機物的人明顯增加。至於肥大細胞在EAA中數目增加的原因及其在EAA發病機製中的確切作用，目前仍不十分清楚。有學者認為肥大細胞的增加可能與IL-3的刺激有關，其可能的作用是調節炎症反應。
Ⅰ型變態反應：雖然農民肺中肥大細胞數目增加，但目前尚無直接證據證明EAA的發生與IgE介導的Ⅰ型變態反應有關。因為這些病人的IgE水平大多正常，嗜酸性粒細胞也不增高，而且在過敏型體質的病人中，EAA的發生率病並不升高。至於有一部分飼鴿者肺患者，當用鴿子的抗原做皮膚過敏試驗時，可出現即刻皮膚反應，並且約有10%的病人當吸入這些抗原後可出現哮喘樣症狀，Muers等認為這種Ⅰ型變態反應可能是由IgG4亞型抗體介導所致，而不是IgE。
Ⅱ型變態反應：雖然Wenzel等發現在農民肺患者肺活檢組織中的單個核細胞和支氣管壁上有Ig和補體的沉著，但到目前為止，也無足夠的證據表明EAA與Ⅱ型變態反應有關。
Ⅲ型變態反應：Ⅲ型變態反應被認為在EAA發病機製中起重要作用。免疫複合物不僅可以導致炎性細胞因子如IL-1、TNF-α的釋放，而且還可以激活肺泡巨噬細胞。但也有一些現象不支持這種假設：①沉澱性抗體與外界環境暴露有關，而與疾病無關。因為大多數已有沉澱性抗體的病人在持續接觸抗原後並不發病。②病人在給抗原吸入刺激後，血清補體水平並不下降。③肺組織病理學表現不是典型的抗原-抗體複合物介導的血管炎表現。
Ⅳ型變態反應：雖然組織病理學發現可能與活檢時疾病所處的不同時間有關，但有證據表明Ⅳ型變態反應在EAA的發病機製中起非常重要作用。從這一點來說，這就是為什麼一些能抑製細胞介導的超敏反應的藥物如醋酸可的鬆、抗巨噬細胞血清、抗某些致炎性細胞因子的抗體和環胞黴素可以明顯的降低或抑製試驗性肺肉芽腫的發生。除了組織學發現在肺泡和肺間質中有巨噬細胞、淋巴細胞的浸潤外，病人也表現出許多與細胞免疫(T細胞依賴)和體液免疫(B細胞依賴)相關的免疫反應如抗原誘導淋巴細胞增生、淋巴因子釋放、特異性抗體和免疫球蛋白的產生等。Keller等報道無症狀的慢性EAA患者的BALF中T細胞的百分比是增加的，當這些病人接觸抗原後，其百分比更高。同時他們還發現，在飼鴿者肺病患者的BALF中T抑製細胞的活性是降低的。最近一項研究表明，在夏季型肺炎的BALF中T淋巴細胞較外周血T細胞對刺激原的反應要低，這種降低不是由於抑製性T細胞或抑製因子的存在，而是由於BALF中的T淋巴細胞產生IL-2的能力降低。這些都說明免疫調節存在著異常。
4.病理 大多數不同的EAA具有相似的病理改變，其主要依賴於抗原吸入的強度和做活檢時疾病所處的階段。在疾病的早期(一般在發病的2周之內)，病變主要累及呼吸性細支氣管及相鄰的血管和肺泡，肺泡和間質有明顯淋巴細胞、漿細胞和激活的肺泡巨噬細胞浸潤。巨噬細胞胞漿通常有特征性的空泡樣改變，融合的巨細胞有時也可見到。有的細支氣管可發生阻塞，管壁遭到破壞，有25%～50%的病例可發生閉塞性細支氣管炎(BO)，有15%～25%的病例可伴有閉塞性細支氣管炎伴機化性肺炎(BOOP)。肺泡毛細血管可出現血管炎表現，有纖維素沉著、小血栓形成以及中性粒細胞、嗜酸性粒細胞和單個核細胞的浸潤。上述病理表現可隨著與過敏源的脫離可完全消退而不留痕跡。在亞急性期(一般幾個月後)，病理可出現非幹酪性壞死肉芽腫，非常類似於結節病，但 EAA的肉芽腫常在細支氣管附近並單個存在，而結節病肉芽腫則常常在支氣管和胸膜下部位。在慢性病例主要病理改變為肺間質纖維化，肉芽腫病變可以存在也可以消失。各病例間肺間質纖維化的差異很大，但大多數發生在肺上葉，纖維化可以是局限性，也可以是彌漫性，免疫熒光檢查可發現在病變支氣管壁中的漿細胞和淋巴細胞表麵有 IgG、IgA和IgM沉著，而組織細胞表麵C3染色呈陽性。
