睾丸炎细菌性睾丸炎，其睾丸炎感染途径可有血行性、淋巴性和直接蔓延3种。其中多由于下行性，通过输精管、附睾感染蔓延到睾丸引起附睾、睾丸的同时感染。常见致病菌是大肠杆菌、粪链球菌、葡萄球菌、链球菌和铜绿假单胞菌等。细菌感染时，睾丸实质的炎性肿胀由于受到致密坚韧的睾丸白膜的限制，睾丸内张力明显增高使睾丸供血受损，致使一方面精曲小管上皮受损；另一方面促进了睾丸脓肿的形成和继发性睾丸萎缩。
病毒性睾丸炎可由柯萨奇病毒、虫媒病毒引起，但常见的致病微生物是副黏液病毒。副黏液病毒经呼吸道传播，引起流行性腮腺炎，病毒通过尿液排出，通过输精管致睾丸发炎，青春期时患腮腺炎患者中的20％并发睾丸炎，其中约1/4为双侧睾丸炎。
患流行性腮腺炎合并睾丸炎的患者，其中大约一半出现睾丸萎缩，但睾丸分泌睾酮的功能一般不受损害，因此这些患者可以有正常的性欲和性功能，但往往由于少精子症或大多数为无精子症而引起不育，这些患者很难用药物治疗来改善生精功能，因此为达到生育目的可考虑作人工授精。
梅毒螺旋体侵犯双侧睾丸和附睾，导致弥漫性的间质炎症、动脉内膜炎和树胶肿的形成。未治愈的淋病和麻风也可引起睾丸炎。
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