構成病原菌毒力的主要因素是侵襲力和毒素。

　　(一)侵襲力

　　侵襲力(Invasiness)是指細菌突破機體的防御機能，在體內定居、繁殖及擴散、蔓延的能力。構成侵襲力的主要物質有細菌的酶、莢膜及其他表面結構物質。

　　1.細菌的胞外酶：本身無毒性，但在細菌感染的過程中有一定作用。常見的有：

　　(1)血漿凝固酶(Coagulase)：大多數致病性金黃色葡萄球菌能產生一種血漿凝固酶(游離血漿凝固酶)，能加速人或兔血漿的凝固，保護病原菌不被吞噬或免受抗體等的作用。凝固酶是一種類似凝血酶原(Prothrombin)的物質，通過血漿中的激活因子變成凝血樣物質后，才能使血漿中的纖維蛋白原變為纖維蛋白因而血漿凝固。金黃色葡萄球菌還產生第二種血漿凝固酶(凝聚因子)，結合在菌細胞上，在血漿中將球菌凝集成堆，無需血漿激活因子，而是直接作用于敏感的纖維蛋白原。在抗吞噬作用方面，凝聚因子比游離血漿凝固酶更為重要。

　　(2)鏈激酶(Streptokinase)：或稱鏈球菌溶纖維蛋白酶(Streptococcal fibrinolysin)，大多數引起人類感染的鏈球菌能產生鏈激酶。其作用是能激活溶纖維蛋白酶原或胞漿素原(Plasminogen)成為溶纖維蛋白酶或胞漿毒(Plasmin)，而使纖維蛋白凝塊溶解。因此，鏈球菌感染由于容易溶解感染局部的纖維蛋白屏障而促使細菌和毒素擴散。致病性葡萄球菌也有溶纖維蛋白酶，稱為葡激酶，其作用不如鏈激酶強，在致病性上意義不大。

　　(3)透明質酶酶(Hyaluronidase)：或稱擴散因子(Spreading factor)是一種酶，可溶解機體結締組織中的透明質酸，使結締組織疏松，通透性增加。如化膿性鏈球菌具有透明質酸酶，可使病細菌在組織中擴散，易造成全身性感染。

　　此外，產氣莢膜桿菌可產生膠原酶，是一種蛋白分解酶，在氣性壞疽中起致病作用。許多細菌有神經氨酸酶，是一種粘液酶，能分解細胞表面的粘蛋白，使之易于感染。A族鏈球菌產生的脫氧核糖核酸酶，能分解膿液中的DNA，因此，該菌感染的膿液，稀薄而不粘稠。

　　2.莢膜與其他表面結構物質：細菌的莢膜具有抵抗吞噬及體液中殺菌物質的作用。肺炎球菌、A族和C族乙型鏈球菌、炭疽桿菌、鼠疫桿菌、肺炎桿菌及流行性感冒桿菌的莢膜是很重要的毒力因素。例如：將無莢膜細菌注射到易感的動物體內，細菌易被吞噬而消除，有莢膜則引起病變，甚至死亡。

　　有些細菌表面有其他表面物質或類似莢膜物質。如鏈球菌的微莢膜(透明質酸莢膜)、M-蛋白質;某些革蘭氏陰性桿菌細胞壁外的酸性糖包膜，如沙門氏桿菌的Vi抗原和數種大腸桿菌的K抗原等。不僅能阻止吞噬，并有抵抗體和補體的作用。此外粘附因子，如革蘭氏陰性菌的菌毛，革蘭氏陽性菌的膜磷壁酸在細菌感染中起重要作用。

　　(二)毒素

　　細菌毒素(Toxin)按其來源、性質和作用的不同，可分為外毒素和內毒素兩大類。

　　1.外毒素(Exotoxin)：有些細菌在生長過程中，能產生外毒素，并可從菌體擴散到環境中。若將產生外毒素細菌的液體培養基用濾菌器過濾除菌，即能獲得外毒素。

　　外毒素毒性強，小劑量即能使易感機體致死。如純化的肉毒桿菌外毒素毒性最強，1mg可殺死2，000萬只小白鼠;破傷風毒素對小白鼠的致死量為10-6mg;白喉毒素對豚鼠的致死量為10-3mg。

　　產生外毒素的細菌主要是某些革蘭氏陽性菌，也有少數是革蘭氏陰性菌，如志賀氏痢疾桿菌的神經毒素、霍亂弧菌的腸毒素等。外毒素具親組織性，選擇性地作用于某些組織和器官，引起特殊病變。例如破傷風桿菌、肉毒桿菌及白喉桿菌所產生的外毒素，雖對神經系統都有作用，但作用部位不同，臨床癥狀亦不相同。破傷風桿菌毒素能阻斷膽堿能神經末梢傳遞介質(乙酰膽堿)的釋放，麻痹運動神末梢，出現眼及咽肌等的麻痹;白喉桿菌外毒素有和周圍神經末梢及特殊組織(如心肌)的親和力，通過抑制蛋白質合成可引起心肌炎、腎上腺出血及神經麻痹等。有些細菌的外毒素已證實為一種特殊酶。例如產氣莢膜的甲種毒素是卵磷脂酶，作用在細胞膜的磷脂上，引起溶血和細胞壞死等。

　　一般外毒素是蛋白質，分子量27，000-900，000，不耐熱。白喉毒素經加溫58～60℃1～2小時，破傷風毒素60℃20分鐘即可被破壞。外毒素可被蛋白酶分解，遇酸發生變性。在甲醛作用下可以脫毒成類毒素，但保持抗原性，能刺激機體產生特異性的抗毒素。

　　表6-1 細菌外毒素舉例

　　① 毒素中C型與D型作用于低等動物。

　　② 只例舉由這種細菌產生的部分毒素。

　　2.內毒素(Eedotoxin):內毒素存在于菌體內，是菌體的結構成份。細菌在生活狀態時不釋放出來，只有當菌體自溶或用人工方法使細菌裂解后才釋放，故稱內毒素。大多數革蘭氏陰性都有內毒素，如沙門氏菌、痢疾桿菌、大腸桿菌、奈瑟氏球菌等。

　　(1)化學成份：內毒素是磷脂一多糖一蛋白質(Phospholid-polysaccharide-protein)復合物，主要成份為脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)。是細胞壁的最外層成分，覆蓋在堅韌細胞壁的粘肽上。各種細菌內毒素的成份基本相同，都是由類脂A、核心多糖和菌體特異性多糖(O特異性多糖)三部分組成。類脂A是一種特殊的糖磷脂，是內毒素的主要毒性成份。菌體特異多糖位于菌體胞壁的最外層，由若干重復的寡糖單位組成。多糖的種類與含量決定著細菌種、型的特異性，以及不同細菌間具有的共同抗原性。它還參與細菌的抗補體溶解作用。

　　內毒素耐熱，加熱100℃1小時不被破壞，必須加熱160℃，經2～4小時或用強堿、強酸或強氧化劑煮沸30分鐘才能滅活。內毒素不能用甲醛脫毒制成類毒素，但能刺激機體產生具有中和內毒素活性的抗體。

　　(2)內毒素的作用：內毒素對組織細胞的選擇性不強，不同革蘭氏陰性細菌的內毒素，引起的病理變和臨床癥狀大致相同。

　　①發熱反應：內毒素作為外源性致熱原(即熱原質)作用于粒細胞和單核細胞等，使之釋放內源性致熱原，引起發熱。

　　②糖代謝紊亂：先發生高血糖，轉而為低血糖，大量糖元消耗，可能與腎上腺素大量分泌有關。

　　③血管舒縮機能紊亂：內毒素激活了血管活性物質(5-羥色胺、激肽釋放酶與激肽)的釋放。末梢血管擴張，通透性增高，靜脈回流減少，心臟輸出量減低，導致低血壓并可發生休克。因重要器官(腎、心、肝、肺與腦)供血不足而缺氧，有機酸積聚而導致代謝性酸中毒。

　　④彌漫性血管內凝血(Disseminatedintravascular coagulation,DIC)：內毒素能活化凝血系統的Ⅻ因子，當凝血作用開始后，使纖維蛋白原轉變為纖維蛋白，造成DIC;由于血小板與纖維蛋白原大量消耗，以及內毒素活化胞漿素原為胞漿素，分解纖維蛋白，進而產生出血傾向。

　　⑤施瓦茲曼現象(Shwartzmanphenomenon)：可能是由內毒素引起DIC的一種特殊形式。將內毒素注入動物皮內，次日再以內毒素靜脈注射，數小時后第一次注射的局部皮膚出現壞死。如果二次均為靜脈注射內毒素，就可出現DIC。現認為第一次劑量的內毒素封閉了單核吞噬細胞系統，以至不能消除第二次注入的內毒素，故發生這種反應。亦可用炭粒代替第一次內毒素劑量以阻斷單核吞噬細胞系統，或以腎上腺皮質類因醇處理，也可得同樣結果。

　　此外，內毒素還能引起早期粒細胞減少血癥，以后繼發粒細胞增多血癥;活化補體C3，引起由補體介導的各種反應等。

　　表6-2 外毒素與內毒素的主要區別