百日咳(perlussis，whoopingcough)由革兰阴性鲍特菌属的多型性杆菌引起,其中百日咳杆菌是最主要的病原(95%),副百日咳杆菌(5%)也可引起典型的百日咳症状。
人类是百日咳杆菌的唯一宿主，该菌能寄居在健康青少年和成人的上呼吸道、气管、支气管和肺部的上皮细胞纤毛丛间。
病原结构
百日咳杆菌在其生长过程中可产生外毒素和内毒素，以及其他许多具有抗原性的生物活性物质。
这些活性物质在百日咳杆菌致病和引起宿主免疫反应方面有重要作用。
(1)毒素：
百日咳杆菌有5种毒素，不耐热毒素（HLT,外毒素）、气管细胞毒素（TCT）、脂多糖（CPS）内毒素、腺嘌呤环化酶毒素（ACT）及百日咳毒素（pertussistoxin，PT）。
在鲍特氏菌属中，百日咳杆菌是唯一能产生百日咳毒素（PT）的细菌。
百日咳毒素（PT）存在于细菌细胞壁中，具有高度的免疫原性，是最无争议的保护性抗原（即能刺激机体产生特异性保护性抗体的抗原），为百日咳疫苗的共有成份。
百日咳毒素（PT）是由S1、S2、S3、S4和S5等5个亚单位以1：1：l：2：1的比例组成，相对分子质量为117×103，为一个典型的“A．B核糖基转移酶”模式的细菌毒素。
(2)丝状血凝素(filamentoushemagglutinin，FHA)：
FHA是由鲍特氏菌属百日咳杆菌产生的一种具有粘附作用的表面蛋白质分子，因对红细胞有凝集作用而得名。
血凝素（FHA）与百日咳杆菌粘附和定居在呼吸道器官的上皮细胞有关，也是百日咳杆菌致病的重要毒力因子，同时还具有较强免疫原性，能刺激机体免疫系统产生特异的保护性抗体。
(3)百日咳粘着素(pertactin，Prn)：
百日咳粘着素（Prn）为一种非纤毛性的凝集原，存在于百日咳杆菌表面，它在百日咳杆菌侵袭宿主呼吸系统上皮细胞的感染粘附过程中发挥着重要作用（即帮助百日咳杆菌粘附在上皮细胞上）。
Prn也具有较强免疫原性。
(4)凝集原(agglutinogens，AGGs)：
百日咳杆菌凝集原（AGGs）达8种之多，其中6种是百日咳杆菌所特有的。
百日咳杆菌以1、2、3凝集原（AGGs）为主，其他几种凝集原（AGGs）为辅。
研究证实凝集原（AGGs）2和3在细菌感染过程中对宿主支气管细胞有粘附作用，所以，凝集原（AGGs）也是百日咳杆菌的致病因子之一。
一些国家的临床试验报道，百日咳菌体疫苗中AGGs的效价与小鼠的免疫应答和疫苗对儿童的免疫保护性之间有着良好的相关性。
(5)其他生物活性物质：
包括脂多糖(Lipopolysaecharide，LPS)、腺苷酸环化酶毒素(Adenylatecyclasetoxin，ACT)、皮肤坏死毒素(Dermomecrotictoxin，DT)和气管细胞毒素(Trachealcytoxin，TC)，这些生物活性物质在百日咳的致病机制中也发挥重要作用。
其中百日咳毒素（PT）、血凝素（FHA）、百日咳粘着素（Prn）和百日咳杆菌凝集原（AGGs）已作为无细胞百日咳疫苗(acelluarpertussisvaccine,APV)的抗原成分（即前面讲到的保护性抗原）,而近年出现的百日咳再现现象，考虑与上述抗原基因存在多态性有关。
目前有观点认为百日咳杆菌的一些抗原如PT、Prn、Agg等型别的转换导致疫苗保护效力的下降,从而导致近年来许多疫苗接种率较高的国家均有百日咳发病率增高的报道。
病原特性
百日咳杆菌有严格寄生性，对外界抵抗力差，离开人体后很快死亡；
不能耐受干燥；
加热60℃，15分钟即死亡；
对紫外线及常用消毒剂十分敏感。
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