经过数十年的研究，对HPS的发病机制的研究已取得了相当大的进展。对于继发性HPS的病理生理，主要集中在T细胞和巨噬细胞的过度增殖和由此产生的“细胞因子风暴”上。首先，由于细胞毒T淋巴细胞（CTL）或自然杀伤细胞（NK细胞）的细胞毒作用缺陷，导致抗原清除障碍。持续的抗原刺激在引起CTL过度增殖的同时分泌大量的IFN-γ,从而导致巨噬细胞过度的增殖活化，产生大量的IL-12, IL-18, IL-1, TNF-α，IL-6和IL-10。其中，IL-12和IL-18可以通过协同作用反馈刺激NK细胞和CTL增殖，并进一步产生更多IFN-γ,同时刺激辅助性T细胞（Th细胞）向Th1转化。IL-1和TNF-α可以吸引大量中性粒细胞及单核细胞参与炎症反应，活化增殖的CTL和Th1细胞可以产生大量的sCD25，从而形成细胞因子风暴。IL-10在该细胞因子风暴中起负反馈作用，抑制Th1细胞及巨噬细胞的活化，但作用有限。