引起男性不育的主要免疫學因素是抗精子抗體，研究證明約5—9％的不育男子體内有抗精于抗體。精于對成年男性本身是有抗原性的。但由于血睾屏障的存在不會發生免疫反應。但生殖系統局部的炎症、外傷及手術等損傷了這一屏障，緻使精于及其可溶性抗原漏出并被局部的巨細胞吞噬，進而緻敏淋巴細胞，發生抗精于的免疫反應生成抗精子抗體。
抗精子抗體引起不育機理可能為，(1)抗體可引起精子凝集作用，進而降低精于的活動力。(2)影響精子膜上顆粒的運動進而幹擾精子獲能。(3)影響精子頂體酶的釋放。(4)幹擾精子粘附到卵泡透明帶上進而影響受精。(5)抗體與精子粘合後可活化補體和抗體依賴性細胞毒活性，進而加重局部的炎症反應。使輸精管堵塞加重，這是少精子症的原因之一。
此外，細胞免疫因素也與男性不育有關。研究發現，不育症精液中的白細胞量升高。正常情況下由于血睾屏障作用，即無精子漏入體内亦無白細胞滲出；附睾以後的輸精管可有少量的白細胞滲出。因此精液中應無或僅有少量的白細胞。
一旦屏障作用受損就可以出現精于漏入體内和白細胞進入精液，如果生殖道有炎症也可引起白細胞趨化運動使精液中白細胞增多。白細胞的産物如淋巴因子和吞噬細胞因子均可以影響精于運動，精于活動率降低，精子形态改變從而影響不育，服用消抗體3個月即可治愈。
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