(一)发病原因
诺卡菌为放线菌科中的一属，已知9种诺卡菌，肯定能引起人类致病的有3种，即星形诺卡菌(N.asteroides)，巴西诺卡菌(N.braziliensis)和Otitidis诺卡菌变种(Notitidiscavarum，旧称豚鼠诺卡菌)，以前二者最常见，本菌是一种不能运动，弯曲的需氧革兰阳性杆菌，部分耐酸，宽约1μm，较真菌为细，以二分裂生长繁殖，但细胞仍互相附着，连接成长的分支状菌丝，可达50μm，最终菌丝断裂，成为杆菌或球菌，它不是真正的真菌，有人称之“类真菌"，流行病学：诺卡菌病见于世界各地，在美国1年诊断本病500～1000例，大多为成人，男女比例约2∶1，发病季节和患者职业无差异，诺卡菌寄生于土壤腐物中，可在空气中形成菌丝体，人吸入菌丝片段是主要传染途径，亦可经破损皮肤或消化道进入人体引起感染，通常为散发性发病，但文献记载有4起诺卡菌小规模暴发流行事件，第1起是肾透析单位中6例病人发病，但未确定其传播机制，第2起为注射液体被污染引起皮下脓肿，第3起和第4起分别发生于肿瘤和肾移植受者，可能为病人之间的相互传播所致，除此尚无足够证据表明人与人之间的传播，淋巴瘤，器官移植和AIDS属本病高危人群，诺卡菌病在肺泡蛋白沉着症，结核病，慢性肉芽肿病，酒精中毒，糖尿病患者亦较常见，但未能充分肯定其相关性。
(二)发病机制
经常暴露于诺卡菌菌丝的人通常并不发病，中性粒细胞能抑制诺卡菌，虽然不如对通常细菌那样有效，其机制可能与溶菌酶和其他阳离子蛋白的作用有关，激活的巨噬细胞和T淋巴细胞对控制和杀灭本菌具有重要作用，诺卡菌对吞噬细胞呼吸爆发产物有抵抗力，但慢性肉芽肿病患者对诺卡菌异常敏感，提示吞噬细胞呼吸爆发对诺卡菌病的发病仍然是很重要的，因此宿主免疫防御机制削弱是本病发病的重要因素，主要病理改变为化脓性肉芽肿伴大量中性粒细胞，浆细胞，组织细胞浸润，组织坏死并形成脓肿，且趋于融合，在脓肿内可发现菌丝，后者聚集形成疏松颗粒，菌鞘不明显，肺组织可呈急性，亚急性或慢性化脓性病变，表现为融合性支气管肺炎，肺实变，坏死性肺炎伴空洞形成，并常累及胸膜产生胸腔积液，脓胸，偶可侵犯胸壁形成瘘管，肺内病变亦可直接侵犯心包和纵隔，甚至压迫上腔静脉，少数病例经血道播散，最常侵犯脑组织，形成脑脓肿;其次是肾脏，心，肝，脾，淋巴结偶可受累。
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