为尽快攻克强直性脊柱炎，全球很多顶尖的科学家们在过去的20年间进行了广泛的研究，但令人遗憾的是——炎症如何被激发以及HLA-B27与可能衍生于细菌的抗原在发病过程中如何相互作用，至今尚不清楚。
从西方医学的角度来说，想要治愈这种慢性炎症性疾病取决于更清晰地阐明发病机制。因此，很多相关研究也在促进强直性脊柱炎的治疗研究。肿瘤坏死因子(TNF-a)是一种通过两种肿瘤坏死因子受体(TNFR1及TNFR2)作用的细胞因子，可能会与强直性脊柱炎的发病机制相关。
有研究发现，TNFRT等位基因在强直性脊柱炎患者及对照组之间的分布不同。强直性脊柱炎患者的野生型TNFRT等位基因的频率较高，表明了TNFR2具有帮助增加TNF-a介导的免疫活性的功能。而对肿瘤坏死因子基因启动子区-及-位点单核苷酸多态性(SNP)对强直性脊柱炎易感性及预后的影响的研究发现，相比较于对照组-位点的A等位基因的频率，强直性脊柱炎患者的该基因频率下降，提示该位点上的A等位基因可能是对疾病易感性的保护因素。此外，-GA/AA与强直性脊柱炎患者较晚发病相关。
但另有报道认为，肿瘤坏死因子-0-A/G和-A/G的多态性与强直性脊柱炎无相关性。免疫组化分析发现TNF-a是强直性脊柱炎患者骶髂关节中介导炎症的一种重要细胞因子，这也促成了首批TF拮抗剂治疗强直性脊柱炎的临床试验。组织病理学发现炎症与新骨形成之间的负相关，与近来功能性研究发现是一致的，后者显示炎症本身也可抑制骨增殖。促炎细胞因子，如TNF-a,通过诱导表达Dickkopf-1(DKK-1)而引起骨吸收，DKK-1会抑制WNT信号途径，后者为成骨细胞的生发和新骨形成传递信号，并增强NF-KB受体激活物配体(RANKL)的表达，RANKL是骨吸收的潜在刺激素，它能与破骨细胞表面RANK相结合而发挥作用。如果DKK-1受到抑制，WNT信号将诱导新骨形成并促进表达OPN、OPN会阻断RANKL介导的骨吸收。所以，在骨增殖发生之前，炎症必须消失或者达到最小化；最重要的是，TF拮抗剂完全不会抑制骨增殖，在小鼠关节炎模型中它们通过抑制TNF-a对成骨细胞的作用来促进新骨形成，在该动物实验中依那西普虽然有效抑制了炎症但未能阻止新骨形成。因而目前关于新骨形成的机制已成为研究的热点，我们在以后会详细阐述。
TNF能诱导不同的细胞如滑膜成纤维细胞和软骨细胞产生促新骨形成的介质如BMP2。其下游介质如NF-kB和丝分裂素激活蛋白激酶(mitogen-activatedproteinkinases)在附着点炎中有重要的作用。
有研究发现L-23的过度表达，而非L-17,是强直性脊柱炎亚临床肠炎的重要特征。明确了固有的潘氏细胞在生理及病理条件下都是Ⅱ-23主要来源，该发现提示L-23是肠黏膜免疫的主要调节因素。而对外周血单核细胞的血清和上清液培养发现，在活动期强直性脊柱炎患者的L-23和L-17水平升高，且强直性脊柱炎患者外周血单个核细胞中IL-亦呈高表达状态。当重组L-23存在的情况下，在培养的PBMCs上清液中可见显著增强的L-17产物，此效果在强直性脊柱炎患者中更明显。说明L-17亦可能在强直性脊柱炎的发病机制中起到关键作用，PBMCs中受L-23刺激的L-17产物可能与强直性脊柱炎的进展相关。另有研究得出，L-17阳性和L-22阳性的CD4*T细胞的频率在强直性脊柱炎和类风湿关节炎患者的PBMCs中均有所增加，导致刺激后PBMCs的分泌IL-17数量的增多。支持Th17细胞，特别是在产生L-10细胞过量的情况下，与炎性关节炎发病机制相关的假说。
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