(一)发病原因
本病可由多种不同的抗原物质所引起，但其病理和临床有着相同或类似的表现。已经证实有多种过敏源可引起本病，它们的来源不同，多数为职业性接触抗原而发病。依接触抗原条件的不同，可分别称作农民肺、蔗尘肺、蘑菇工人肺、饲鸽者肺、化学工人肺等。近年来，一些与家庭环境有关的EAA也陆续出现如湿化器肺、空调肺、夏季型肺炎等。导致EAA的抗原大多来源于微生物(如放线菌、细菌、真菌等)、动物、植物、小分子化学物质以及某些药物等。
(二)发病机制
吸入的抗原物质是否导致EAA的发生取决于宿主和有机物的性质。到目前为止，还没有一种免疫机制能解释所有的病理和临床表现。
1.宿主因素 虽然到目前为止还没有找到什么样基因背景的人群容易患EAA，但可以肯定EAA的发生与宿主有密切关系。研究发现，在一定工作环境下，总有一小部分工人会出现EAA症状，其发生率虽然与接触粉尘有关，但经常在5%～20%之间。最近的一项问卷调查发现有8%的养鸽者会出现EAA症状，有7%的农场工人和15%的在污染的空调环境下工作的办公室职员会发生EAA，提示EAA的发生有一定的基因背景。EAA多发生在成人，儿童仅偶然发生。过敏体质不是最重要的决定因素。虽然有些研究提示某些HLA-Ⅱ型抗原如HLA-DR3、DR7和DQW3在一定人群与某些致病原密切相关，但至今还未得到证实。
2.有机粉尘 有机物进入体内后可产生许多生物学作用，通过直接或间接途径对肺泡上皮细胞产生毒性作用。直接的毒性物质包括具有酶活性的化合物、内毒素、能导致非特异性沉淀素的物质和组胺、某些有机物进入体内后还可以直接激活补体途径，从而导致血管通透性的升高和化学趋化因子的释放，使白细胞向肺内聚集。
有机物可以激活肺泡巨噬细胞，导致细胞因子(如IL-1、TNF-α、PDGF等)、脂氧酶代谢产物、过氧化物和蛋白酶的释放，这些介质现已证实均参与了EAA的发生。Denis等研究发现，不论是试验动物模型还是病人的支气管肺泡灌洗液(BALF)中均有高水平的IL-1和TNF-α的表达，用放线菌抗原刺激的肺泡巨噬细胞在体外也可产生IL-1和TNF-α。
3.免疫病理机制 肥大细胞在EAA的发病机制中起着一定作用，有些学者报道在农民肺的BALF中，肥大细胞数量明显增加，并且疾病的活动性与肺组织切片中肥大细胞数量有关。组织病理学研究发现这些肥大细胞呈脱颗粒状态。在试验性EAA动物模型中，肥大细胞缺陷小鼠EAA病变程度较正常小鼠明显减轻。在人类有症状的农民肺患者肺组织中肥大细胞的数目较无症状的但也同样接触有机物的人明显增加。至于肥大细胞在EAA中数目增加的原因及其在EAA发病机制中的确切作用，目前仍不十分清楚。有学者认为肥大细胞的增加可能与IL-3的刺激有关，其可能的作用是调节炎症反应。
Ⅰ型变态反应：虽然农民肺中肥大细胞数目增加，但目前尚无直接证据证明EAA的发生与IgE介导的Ⅰ型变态反应有关。因为这些病人的IgE水平大多正常，嗜酸性粒细胞也不增高，而且在过敏型体质的病人中，EAA的发生率病并不升高。至于有一部分饲鸽者肺患者，当用鸽子的抗原做皮肤过敏试验时，可出现即刻皮肤反应，并且约有10%的病人当吸入这些抗原后可出现哮喘样症状，Muers等认为这种Ⅰ型变态反应可能是由IgG4亚型抗体介导所致，而不是IgE。
Ⅱ型变态反应：虽然Wenzel等发现在农民肺患者肺活检组织中的单个核细胞和支气管壁上有Ig和补体的沉着，但到目前为止，也无足够的证据表明EAA与Ⅱ型变态反应有关。
Ⅲ型变态反应：Ⅲ型变态反应被认为在EAA发病机制中起重要作用。免疫复合物不仅可以导致炎性细胞因子如IL-1、TNF-α的释放，而且还可以激活肺泡巨噬细胞。但也有一些现象不支持这种假设：①沉淀性抗体与外界环境暴露有关，而与疾病无关。因为大多数已有沉淀性抗体的病人在持续接触抗原后并不发病。②病人在给抗原吸入刺激后，血清补体水平并不下降。③肺组织病理学表现不是典型的抗原-抗体复合物介导的血管炎表现。
Ⅳ型变态反应：虽然组织病理学发现可能与活检时疾病所处的不同时间有关，但有证据表明Ⅳ型变态反应在EAA的发病机制中起非常重要作用。从这一点来说，这就是为什么一些能抑制细胞介导的超敏反应的药物如醋酸可的松、抗巨噬细胞血清、抗某些致炎性细胞因子的抗体和环胞霉素可以明显的降低或抑制试验性肺肉芽肿的发生。除了组织学发现在肺泡和肺间质中有巨噬细胞、淋巴细胞的浸润外，病人也表现出许多与细胞免疫(T细胞依赖)和体液免疫(B细胞依赖)相关的免疫反应如抗原诱导淋巴细胞增生、淋巴因子释放、特异性抗体和免疫球蛋白的产生等。Keller等报道无症状的慢性EAA患者的BALF中T细胞的百分比是增加的，当这些病人接触抗原后，其百分比更高。同时他们还发现，在饲鸽者肺病患者的BALF中T抑制细胞的活性是降低的。最近一项研究表明，在夏季型肺炎的BALF中T淋巴细胞较外周血T细胞对刺激原的反应要低，这种降低不是由于抑制性T细胞或抑制因子的存在，而是由于BALF中的T淋巴细胞产生IL-2的能力降低。这些都说明免疫调节存在着异常。
4.病理 大多数不同的EAA具有相似的病理改变，其主要依赖于抗原吸入的强度和做活检时疾病所处的阶段。在疾病的早期(一般在发病的2周之内)，病变主要累及呼吸性细支气管及相邻的血管和肺泡，肺泡和间质有明显淋巴细胞、浆细胞和激活的肺泡巨噬细胞浸润。巨噬细胞胞浆通常有特征性的空泡样改变，融合的巨细胞有时也可见到。有的细支气管可发生阻塞，管壁遭到破坏，有25%～50%的病例可发生闭塞性细支气管炎(BO)，有15%～25%的病例可伴有闭塞性细支气管炎伴机化性肺炎(BOOP)。肺泡毛细血管可出现血管炎表现，有纤维素沉着、小血栓形成以及中性粒细胞、嗜酸性粒细胞和单个核细胞的浸润。上述病理表现可随着与过敏源的脱离可完全消退而不留痕迹。在亚急性期(一般几个月后)，病理可出现非干酪性坏死肉芽肿，非常类似于结节病，但 EAA的肉芽肿常在细支气管附近并单个存在，而结节病肉芽肿则常常在支气管和胸膜下部位。在慢性病例主要病理改变为肺间质纤维化，肉芽肿病变可以存在也可以消失。各病例间肺间质纤维化的差异很大，但大多数发生在肺上叶，纤维化可以是局限性，也可以是弥漫性，免疫荧光检查可发现在病变支气管壁中的浆细胞和淋巴细胞表面有 IgG、IgA和IgM沉着，而组织细胞表面C3染色呈阳性。
