致病菌
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凡能引起人類疾病的細菌,統稱為病原菌或致病菌(Pathogenic bacterium)。
細菌在人體內寄生，增殖並引起疾病的特性稱為細菌的致病性或病原性（Pathogenicity)。致病性是細菌種的特徵之一，具有質的概念，如鼠疫細菌引起鼠疫，結核桿菌引起結核。致病性強弱程度以毒力(Virulence)表示，是量的概念。各種細菌的毒力不同，並可因宿主種類及環境條件不同而發生變化。同一種細菌也有強毒、弱毒與無毒菌株之分。細菌的毒力常用半數死量(Median lethal dose, LD50)或半數感染量(Median infective dose,ID50)表示，其含義是在單位時間內，通過一定途徑，使一定體重的某種實驗動物半數死亡或被感染所需的最少量的細菌數或細菌毒素量。
病原菌的致病作用與其毒力、侵入機體的數量、侵入途徑及機體的免疫狀態密切相關。
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細菌的毒力
構成病原菌毒力的主要因素是侵襲力和毒素。
侵襲力
侵襲力（Invasiness）是指細菌突破機體的防禦機能，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。
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。
外毒素
有些細菌在生長過程中，能產生外毒素（Exotoxin），並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2，000萬隻小白鼠；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，選擇性地作用於某些組織和器官，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，臨床症状亦不相同。破傷風桿菌毒素能阻斷膽鹼能神經末梢傳遞介質（乙醯膽鹼）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。
內毒素
內毒素（Eedotoxin）存在於菌體內，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後才釋放，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。
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症状大致相同。
- 發熱反應：內毒素作為外源性致熱原（即熱原質）作用於粒細胞和單核細胞等，使之釋放內源性致熱原，引起發熱。
- 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。
- 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，靜脈迴流減少，心臟輸出量減低，導致低血壓並可發生休克。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。
- 瀰漫性血管內凝血（Disseminated intravascular coagulation,DIC）：內毒素能活化凝血系統的Ⅻ因子，當凝血作用開始後，使纖維蛋白原轉變為纖維蛋白，造成DIC；由於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。
- 施瓦茲曼現象（Shwartzman phenomenon）：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，數小時後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症，以後繼發粒細胞增多血症；活化補體C3，引起由補體介導的各種反應等。
細菌侵入的數量和適當的侵入部位
病原微生物引起感染，除必須有一定毒力外，還必須有足夠的數量和適當的侵入部位。有些病原菌毒力極強，極少量的侵入即可引起機體發病，如鼠疫桿菌，有數個細菌侵入就可發生感染。而對大多數病原菌而言，需要一定的數量，才能引起感染，少量侵入，易被機體防禦機能所清除。
病原菌的侵入部位也與感染髮生有密切關係，多數病原菌只有經過特定的門戶侵入，並在特定部位定居繁殖，才能造成感染。如痢疾桿菌必須經口侵入，定居於結腸內，才能引起疾病。而破傷風桿菌，只有經傷口侵入，厭氧條件下，在局部組織生長繁殖，產生外毒素，引發疾病，若隨食物吃下則不能引起感染。
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