人体正常防御功能由物理和化学屏障、炎性反应、单核吞噬细胞系统及免疫应答构成。其中任一环节的功能障碍均易给病原体的侵入或繁殖造成可乘之机；引起感染的病原体可以是外源性的，也可以是来自寄居于病人体表或体内的正常菌群。病原体侵入人体后是否发病，主要取决于病原体的致病力和机体的防御功能这两个因素，若人体防御功能低下，病原体易乘虚而入，可导致轻重不一的骨关节感染。引起防御功能低下的原因可为先天性免疫缺陷或后天获得性防御功能损伤。防御功能低下者所造成的感染，病原体可以是常见致病菌，也可以为致病力弱的条件致病菌，部分患者的临床表现复杂，感染易发展严重，导致治疗困难。
例如糖尿病引发足部坏死，造成局部坏死后的感染类风湿性关节炎、高血压病、肾功能障碍、各种免疫病、肿瘤等都会使骨与关节感染的发病率上升。本节以HIV、肾衰竭、败血症为例，加以论述：
（一）HIV感染
艾滋病病毒（HIV）是一种能攻击人体内脏系统的病毒。它把人体免疫系统中最重要的T4淋巴组织作为攻击目标，大量破坏T4淋巴组织，产生高致命性的内衰竭，以致机体免疫应答及免疫调节功能异常。患者淋巴母细胞转化率降低、迟发型皮肤超敏反应消失，早期患者可检出循环免疫复合物，随着病情发展，对抗原的抗体应答反应能力下降。由于HIV也可感染胸腺上皮细胞，使胸腺素生成受到影响和胸腺细胞减少。这种病毒在地域内终身传染，破坏人的免疫平衡，使人体成为抵抗各种疾病的载体。HIV本身并不会引发任何疾病，而是当免疫系统被HIV破坏后，人体由于抵抗能力过低，丧失复制免疫细胞的机会，从而感染其他的疾病导致各种复合感染而死亡。
HIV通过和细胞融合以及其他尚未完全阐明的细胞毒机制使表达CD4＋的T淋巴细胞消失。巨噬细胞也带有CD4＋分子，它们对HIV的易感性较小，表现为不同程度的功能损害（趋化性减弱和杀伤功能障碍）；尚不清楚这些影响是否直接导致了骨与关节的感染。对于有症状的HIV感染患者，首先出现与严重受损的细胞介导免疫失调感染：如卡氏肺孢子虫肺炎、巨细胞病毒（CMV）感染、水痘-带状疱疹病毒（VZV）感染、单纯疱疹病毒感染、结核感染、弓形虫病、隐球菌病、组织胞浆菌病、乳头状病毒感染以及沙门菌感染等。
（二）肾衰竭
肾衰竭和透析患者机体出现免疫功能低下，容易使骨与关节出现细菌、结核分枝杆菌和病毒感染，其感染率及死亡率均高，有报道仅次于心血管并发症，是肾衰竭患者病死的第2位病因。其免疫低下可分为细胞免疫受损和体液免疫受损。肾衰竭和透析患者T淋巴细胞总数下降，并且其功能降低。白介素-2（IL-2）是由外周血的T淋巴细胞产生的，IL-2在免疫应答反应中起中心、重要的主导作用，它可诱导其他细胞因子的产生。慢性肾衰竭尿毒症患者T淋巴细胞数值明显减少，致使IL-2的产生减少。文献报道，终末期肾衰竭尿毒症患者外周血T淋巴细胞的IL-2 mRNA基因表达明显减少，也说明T淋巴功能降低，IL-2产生减少。慢性肾衰竭患者巨噬细胞吞噬功能和杀菌力降低；中性粒细胞吞噬功能受抑制；胸腺及淋巴样组织萎缩。自然杀伤细胞的活性明显降低，且对IL-2刺激的反应亦明显降低，导致并发感染。肾衰竭和透析患者体液免疫功能变化表现为B淋巴细胞数值减少；抗体活性降低；淋巴结生发中心萎缩；肾衰竭和透析患者免疫功能低下的机制如下。
1.血中毒素作用
（1）小分子毒物：胍类对自然杀伤细胞活性有明显抑制作用，透析后毒物清除，自然杀伤细胞活性增强。如有高磷血症，磷可抑制吞噬细胞的聚集功能。尿素氮和肌酐可抑制淋巴细胞对植物凝集素的反应。
（2）中分子毒物：可降低淋巴因子的产生、单核巨噬细胞的吞噬功能、淋巴细胞转化及玫瑰花结形成。
（3）甲状旁腺素：由于高血磷、低血钙，致使甲状旁腺功能亢进，甲状旁腺素分泌增加，后者可抑制正常淋巴细胞的增殖反应、淋巴细胞转化及E玫瑰花形成。
（4）低密度脂蛋白：能改变淋巴细胞表面脂肪酸的结构，产生免疫抑制作用，IL-2生成减少。
2.营养摄入不足致免疫功能受损 营养物质摄入不足可引起免疫功能受损，中、重度营养不良使淋巴细胞转化率降低，T淋巴细胞总数减少，诱导性T淋巴细胞数量减少且活性降低，抑制性T淋巴细胞数值增加且功能增强；蛋白质缺乏对T淋巴细胞的影响较B淋巴细胞更大，会引起胸腺萎缩；脾生发中心增生不良；自然杀伤细胞活性降低。边缘及内脏淋巴结滤泡数减少，致产生小淋巴细胞减少。肾衰竭患者由于胃肠道症状致食欲缺乏、胃肠道吸收障碍和透析丢失，使维生素和微量元素缺乏，致使免疫功能低下。铁缺乏使淋巴细胞对特异性抗原的反应能力降低、巨噬细胞吞噬和杀菌能力均降低。锌缺乏使淋巴结、脾及胸腺萎缩，出现低淋巴细胞血症，即T淋巴细胞总数减少，诱导性T淋巴细胞功能减低，IL-2产生减少。维生素E缺乏使单核细胞膜的抗氧化能力降低，淋巴细胞数值减少、IL-2产生减少。维生素B6缺乏使淋巴组织萎缩，T淋巴细胞总数减少，及抗体产生减少。
（三）败血症
败血症是菌血症同时伴有明显的寒战高热等感染的临床表现。感染性休克时败血症或严重感染合并有低血压，微循环舒缩障碍和脏器衰竭，病情较严重，可导致死亡。败血症和感染性休克常见于有原发病或免疫功能低下特别是老年患者，细菌学方面以革兰阴性菌多见，如克雷伯杆菌、大肠埃希菌、绿脓杆菌等肠杆菌属；亦有一些革兰阳性菌，如金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌等，它与感染的部位有关。
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