構成細菌毒力的物質稱為毒力因子（virulent factor），主要有侵襲力和毒素，此外有些毒力因子尚不明確。近年來的研究發現，細菌的許多重要毒力因子的分泌與細菌的分泌係統有關。
一、侵襲力（invasiveness）
病原菌在機體內定殖，突破機體的防禦屏障，內化、繁殖和擴散的能力稱為侵襲力。
（一）定殖（colonization）
細菌感染的第一步就是在體內定殖（或稱定居），實現定殖的前提是細菌要粘附在宿主消化道、呼吸道、生殖道、尿道及眼結膜等處，以免被腸蠕動、粘液分泌、呼吸道纖毛運動等作用所清除。
凡具有粘附作用的細菌結構成份統稱為粘附素（adhesin），通常是細菌表麵的一些大分子結構成份，主要是革蘭氏陰性菌的菌毛，其次是非菌毛粘附素，如某些外膜蛋白（OMP）以及革蘭氏陽性菌的脂磷壁酸（LTA）等。
細胞或組織表麵與粘附素相互作用的成份稱為受體（receptor），多為細胞表麵糖蛋白，其中的糖殘基往往是粘附素直接結合部位，如大腸杆菌1型菌毛結合D甘露糖、霍亂弧菌的4型菌毛結合岩藻糖及甘露糖、大腸杆菌的F5（K99）菌毛結合唾液酸和半乳糖。部分粘附素受體為蛋白質，最有代表性的是細胞外基質（extracellular matrix, ECM），ECM的成員有1型及4型膠原蛋白（collagen）、層粘連蛋白（laminin）、纖粘蛋白（fibronectin）等，如金黃色葡萄球菌的粘附素膠胡原合蛋白受體為膠原蛋白。
（二）幹擾或逃避宿主的防禦機製
病原菌粘附於細胞或組織表麵後，必須克服機體局部的防禦機製，特別是要幹擾或逃避局部的吞噬作用及分泌抗體介導的免疫作用，才能建立感染。
1. 抗吞噬作用：包括以下幾個方麵。第一，不與吞噬細胞接觸，可通過胞外酶（如鏈球菌溶血素等）破壞細胞骨架以抑製吞噬細胞的作用。第二，抑製吞噬細胞的攝取，如多糖莢膜、鏈球菌的M蛋白和菌毛。第三，在吞噬細胞內生存，如沙門氏菌的某些成份可抑製溶酶體與吞噬小體的融合；再如李氏杆菌被吞噬後，很快從吞噬小體中逸出，直接進入細胞質。而金黃色葡萄球菌則產生大量的過氧化氫酶，能中和吞噬細胞中的氧自由基。第四，殺死或損傷吞噬細胞，細菌通過分泌外毒素或蛋白酶來破壞吞噬細胞的細胞膜，或誘導細胞凋亡，或直接殺死吞噬細胞。
2. 抗體液免疫機製：細菌逃避體液免疫主要通過：第一，抗原偽裝或抗原變異，前者主要是在細菌表麵結合機體組織成份，如金黃色葡萄球菌通過細胞結合性凝固酶結合血纖維蛋白，或通過SPA結合免疫球蛋白。第二，分泌蛋白酶降解免疫球蛋白，嗜血杆菌等可分泌IgA蛋白酶，破壞粘膜表麵的IgA。第三，通過LPS、OMP、莢膜及S層等的作用，逃避補體，抑製抗體產生。
3. 內化作用（internalization）：指某些細菌粘附於細胞表麵之後，能進入吞噬細胞或非吞噬細胞內部的過程（圖5-1）。細菌一旦喪失進入細胞的能力，毒力則顯著下降。
內化作用對細菌的意義在於，細菌通過這種移位作用進入深層組織，或進入血循環，細菌借以從感染的原發病灶擴散至全身或較遠的靶器官。宿主細胞為進入其內的細菌提供了一個增殖的小環境和庇護所，使細菌逃避宿主免疫機製的殺滅。
4. 在體內增殖：細菌在宿主體內增殖是感染的核心問題，增殖速度對致病性極其重要，如果增殖較快，細菌在感染之初就能克服機體防禦機製，易在體內生存。反之，若增殖較慢，則易被機體清除。
鐵是許多細菌生長所必需，然而宿主體內無遊離鐵存在，細菌通過獲鐵係統為細菌生長提供所需的鐵，獲鐵係統包括生產和利用載鐵體或直接利用宿主的含鐵化合物，如血紅轉鐵蛋白、乳鐵蛋白等。
赤蘚醇（erythritol）能刺激布氏杆菌在體內的生長。雄性及妊娠母畜生殖係統中有赤蘚醇存在，因此布氏杆菌可在其中大量增殖，其感染局限於生殖係統。
5. 在體內擴散：細菌分泌的蛋白酶稱為胞外蛋白酶（extracellular proteinase），它們具有多種致病作用，例如激活外毒素、滅活血清中的補體等，有的蛋白酶本身就是外毒素。此外，最主要的作用是作用於組織基質或細胞膜，造成它們的損傷，增加其通透，有利於細菌在體內的擴散性。此類常見的有1．透明質酸酶（hyaluronidase），舊稱擴散因子（spreading factor），分解結締組織的透明質酸。2．膠原酶（collagenase），主要分解ECM中的膠原蛋白。3．神經氨酸酶（neuraminidase），主要分解腸粘膜上皮細胞的細胞間質。4．磷脂酶（phospholipase）（α毒素），可水解細胞膜的磷脂。5．卵磷脂酶（lecithinase），分解細胞膜的卵磷脂。6．激酶（kinase），能將血纖維蛋白溶酶原激活為血纖維蛋白溶酶，以分解血纖維蛋白，防止形成血凝塊。7．凝固酶（coagulase），細菌在體內的擴散也可通過內化作用完成。特別是細胞結合性凝固酶，可為細菌提供抗原偽裝外，使之不被吞噬或機體免疫機製所識別。
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