（一）致病物質
布魯菌的主要致病物質是內毒素。莢膜與侵襲性酶類（透明質酸酶、過氧化氫酶等）使該菌有較強的侵襲力，細菌能通過完整皮膚和黏膜進入宿主體內，並在機體髒器內大量繁殖和快速擴散入血流。
（二）所致疾病
布魯菌感染家畜引起母畜流產，病畜還可表現為睾丸炎、附睾炎、乳腺炎、子宮炎等。人類易感，主要通過接觸病畜及其分泌物或接觸被汙染的畜產品，經皮膚、黏膜、眼結膜、消化道、呼吸道等不同途徑感染。
布魯菌侵入機體經1—6周的潛伏期，期間細菌被中性粒細胞和巨噬細胞吞噬，成為胞內寄生菌，並隨淋巴侵入局部淋巴結，細菌大量繁殖後釋放入血流，引起菌血症。由於內毒素的作用致患者發熱，隨後細菌進入肝、脾、骨髓和淋巴結等髒器細胞，發熱也漸消退。細菌在細胞內繁殖到一定程度可再度入血，又引起菌血症而致體溫升高。如此反複形成的菌血症，使患者的熱型呈波浪式，臨床上稱為波浪熱。感染易轉為慢性，在全身各處引起遷徙性病變，伴隨發熱、關節痛和全身乏力等症狀，體征有肝、脾腫大。
布魯菌的致病性與該菌引起的!型超敏反應有關；另外菌體抗原成分與相應抗體形成的免疫複合物，可導致急性炎症和壞死，病灶中有大量中性粒細胞浸潤，可能是一種III型超敏反應。
（三）免疫性
由於布魯菌為細胞內寄生，故機體感染布魯菌後可產生以細胞免疫為主的免疫力，且各菌種和生物型之間有交叉免疫。病後機體產生lgM和lgG型抗體，可發揮免疫調理作用。一般認為此免疫力是有菌免疫。但近來認為，隨著病程的延續，機體免疫力不斷增強，病菌不斷被消滅，最終可變為無菌免疫。此外，細胞免疫和IV型超敏反應所導致的免疫保護及病理損害，在慢性與反複發作的病程中往往交織存在。
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