1.外伤因素
由于损伤、膝关节畸形或炎症等因素造成膝关节负重力线的改变,使膝关节面有效负重面积减少,关节面受力不均匀,冲击力集中部位易发生关节软骨的损伤,并造成骨小梁微小骨折(亚骨折),出现骨质塌陷,随后则出现软骨下骨硬化现象。同时,由于膝关节骨质增生患者的关节软骨基质和关节滑液成分发生改变,失去了软骨的弹性和周围滑液的润滑作用,故使软骨易受磨损。而膝关节周围骨赘增生是关节损伤的一种修复现象,机体为增加关节负重面积,降低承受压力而出现代偿性骨赘增生。
2.自身免疫反应
膝关节软骨受到机械性等因素破坏后,关节软骨细胞、粘多糖及胶原蛋白的“隐蔽抗原”暴露,引起自身免疫反应,造成软骨继发性损伤。膝关节骨质增生患者常出现关节肿胀、反复关节滑膜炎,滑液中常见单核细胞、免疫球蛋白和补体的增加,滑膜中充血明显和单核细胞浸润,这些均提示膝关节骨质增生可能与自身免疫反应有关。