病因尚不清楚。

AQP4是中樞神經(jīng)系統(tǒng)主要的水通道蛋白，位于星形膠質(zhì)細(xì)胞的足突上，AQP4是NMO-IgG的主要目標(biāo)，這解釋了NMO的病灶主要位于視神經(jīng)及脊髓。AQP4抗體通過(guò)血腦屏障中可通過(guò)的部分進(jìn)入中樞神經(jīng)系統(tǒng)，立即遇到星形膠質(zhì)細(xì)胞并導(dǎo)致細(xì)胞依賴(lài)的細(xì)胞毒性反應(yīng)，星形膠質(zhì)細(xì)胞足突被NMO-IgG和補(bǔ)體降解，繼而活化的巨噬細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞及中性粒細(xì)胞一起產(chǎn)生細(xì)胞因子、氧自由基等造成血管和實(shí)質(zhì)損傷，最終導(dǎo)致包括軸索和少突膠質(zhì)細(xì)胞在內(nèi)的白質(zhì)和灰質(zhì)的損傷。

家族性NMO病例少見(jiàn)，在所有確診NMO中少于3%。人白細(xì)胞抗原DPB1*0501（亞洲人群）及 DRB1*0301（高加索人群）與NMO易感性相關(guān)。說(shuō)明遺產(chǎn)因素在NMO發(fā)病中有一定作用。