病原菌是鲍特菌属(Bordetella)中的百日咳鲍特菌(B.pertussis)，常称百日咳杆菌。已知鲍特菌属有四种杆菌，除百日咳鲍特菌外还有副百日咳鲍特菌(B.parapertussis)、支气管败血鲍特菌(B.bronchiseptica)和鸟型鲍特菌(B.avium)。鸟型鲍特菌一般不引起人类致病，仅引起鸟类感染。百日咳杆菌长约1.0～1.5μm，宽约0.3～0.5μm，有荚膜，不能运动，革兰染色阴性，需氧，无芽孢，无鞭毛，用甲苯胺蓝染色两端着色较深。细菌培养需要大量(15%～25%)鲜血才能繁殖良好，故常以鲍-金(Border-Gengous)培养基(即血液、甘油、马铃薯)分离菌落。百日咳杆菌生长缓慢，在35～37℃潮湿的环境中3～7天后，一种细小的，不透明的菌落生长。初次菌落隆起而光滑，为光滑(S)型，又称I相细菌，形态高低一致，有荚膜和较强的毒力及抗原性，致病力强。如将分离菌落在普通培养基中继续培养，菌落由光滑型变为粗糙(R)型，称Ⅳ相细菌，无荚膜，毒力及抗原性丢失，并失去致病力。Ⅱ相、Ⅲ相为中间过渡型。百日咳杆菌能产生许多毒性因子，已知有五种毒素：

①百日咳外毒素(PT);是存在百日咳杆菌细胞壁中一种蛋白质，过去称作为白细胞或淋巴细胞增多促进因子(leukocytosis or lymphocyte promoting factor，LPE)，组胺致敏因子(histamin sensitizing factor，HSF)、胰岛素分泌活性蛋白(insulin activating protein，IAP)。百日咳外毒素由五种非共价链亚单位(S1～S5)所组成。亚单位(S2～S5)为无毒性单位，能与宿主细胞膜结合，通过具有酶活力的亚单位S1介导毒性作用。S1能通过腺苷二磷酸(ADP)-核糖转移酶的活力，催化部分ADP-核糖从烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)中分离出来，转移至细胞膜抑制鸟苷三磷酸(CTP)结合即G蛋白合成，导致细胞变生。同时还能促使淋巴细胞增高，活化胰岛细胞及增强免疫应答。

②耐热的内毒素(endotoxin，ET)，100℃ 60min只能部分破坏，180℃才能灭活。此毒素能引起机体发热及痉咳。

③不耐热毒素(HLT)这种毒素加热55℃ 30min后能破坏其毒性作用，此毒素抗体对百日咳杆菌感染无保护作用。

④气管细胞毒素(TCT)：能损害宿主呼吸道纤毛上皮细胞，使之变性、坏死。

⑤腺苷环化酶毒素(ACT)：存在百日咳杆菌细胞表面的一种酶，此酶进入吞噬细胞后被调钙蛋白所激活，催化cAMP的生成，干扰吞噬作用，并抑制中性粒细胞的趋化和吞噬细胞杀菌能力，使其能持续感染。ACT也是一种溶血素，能起溶血作用。

百日咳的重要抗原是百日咳菌的两种血凝活性抗原。一种为丝状血凝素(filamentous hemagglutinin，FHA)，因来自菌体表面菌毛故又称菌毛抗原。FHA在百日咳杆菌黏附于呼吸道上皮细胞的过程中起决定作用，为致病的主要原因。实验发现，FHA免疫小鼠能对抗百日咳杆菌致死性攻击，因此FHA为保护性抗原。另一种凝集原(aggluginogens，AGG)为百日咳杆菌外膜及菌毛中的一种蛋白质成分，主要含1、2、3三种血清型凝血因子。AGG-1具有种特异性;AGG-2、3具有型特异性。

通过检测凝集原的型别来了解当地流行情况。目前认为这两种血凝素抗原相应抗体是保护性抗体。百日咳杆菌根据不耐热凝集原抗原性不同分为七型凝集原，1型凝集原为所有百日咳杆菌均具备。7型凝集原为鲍特菌属(包括副百日咳杆菌、支气管败血性杆菌)所共有。2～6型以不同的配合将百日咳杆菌分为不同血清型。测定血清型主要是研究流行时菌株的血清型和选择特殊血清型菌株生产菌苗。此外，副百日咳杆菌与百日咳杆菌无交叉免疫，亦可引起流行。百日咳杆菌对外界理化因素抵抗力弱。55℃经30min即被破坏，干燥数小时即可杀灭。对一般消毒剂敏感，对紫外线抵抗力弱。但在0～10℃存活较长。

预防

应及时发现和隔离病人，一般起病后隔离40天，或痉咳开始后30天;患者的痰、口鼻分泌物要进行消毒处理;要保护易感者，进行预防接种，注射白喉类毒素、百日咳菌苗 、 破伤风类毒素三联疫苗已列入常规预防接种计划之中;对于婴幼儿及体弱的接触者，可给予百日咳多价免疫球蛋白作被动免疫，还可用红霉素作药物预防。 早期诊断，及时隔离，隔离期间自发病起7周，从痉咳起4周。对有密切接触的易感儿，检疫3周。　对年小、体弱有接触史的可进行被动免疫，可给高效价特异性免疫球蛋白，同时可用抗生素或中药。

国内目前用百日咳菌苗、白喉类毒素、破伤风类毒素三联疫苗。在出生后3个月可进行基础免疫，每月1次，共3次。以后按规定定期加强。对有脑疾患、惊厥性疾病者避免使用，乙脑流行季节也不进行百日咳疫苗注射。

(一)控制传染源 隔离患儿3~4周。密切接触者观察21天。

(二)保护易感人群

①自动免疫：按时接种三联疫苗(百日咳菌苗、白喉类毒素、破伤风类毒素)，为我国计划免疫之一。

②药物预防：与病人密切接触的家庭成员，尤其是儿童，应给予红霉素，每日50mg/kg，分次口服，连续 10~14天。

临床表现　

根据接触史及典型的痉咳期表现，如无典型痉咳者可结合典型血象改变，均可作出临床诊断。病原学诊断有赖于细菌培养和特异的血清学检查。对各年龄组不明原因的持续性咳嗽，特别有痉咳症状者，均需考虑本病的可能，作进一步的检测。潜伏期3～21天，平均7～10天，典型临床经过分3期。

1.卡他期或称痉咳前期

起病时有咳嗽、打喷嚏、流涕、流泪，有低热或中度发热，类似感冒症状。3～4天后症状消失，热退，但咳嗽逐渐加重，尤以夜间为重。此期传染性最强，可持续7～10天，若及时治疗，能有效地控制本病的发展。

2.痉咳期

卡他期未能控制，患者出现阵发性痉挛性咳嗽，其特点是频繁不间断的短咳10余声，如呼气状态，最后深长呼气，此时由于咳嗽而造成胸腔内负压，加之吸气时，声带仍处于紧张状态，空气气流快速地通过狭窄的声门而发出一种鸡鸣样高音调的吸气声，接着又是一连串阵咳。如此反复发作，一次比一次加剧，直至咳出大量黏稠痰液和呕吐胃内容物而止。痉咳发作前有诱因，发作时常有喉痒、胸闷等不适预兆。患儿预感痉咳来临时，表现恐惧，痉咳发作时表情是痛苦的。痉咳时由于胸腔内压力增加，上腔静脉回流受阻，颈静脉怒张，眼睑及颜面充血水肿，口唇发绀，眼结膜充血，如毛细血管破裂可引起球结膜下出血及鼻出血。

有的患者舌向齿外伸，与门齿摩擦，常见有舌系带溃疡。有的患者因阵咳，腹压增高使大小便失禁及出现疝症。此期如无并发症发生，一般持续2～6周，也有长达2个月或以上。婴幼儿和新生儿百日咳症状比较特殊，无典型痉咳，由于声门较小可因声带痉挛和黏稠分泌物的堵塞而发生呼吸暂停，因缺氧而出现发绀，甚至于抽搐，亦可因窒息而死亡。成人或年长儿童，百日咳症状轻，而且不典型，主要表现为干咳，无阵发性痉咳，白细胞和淋巴细胞增加不明显，大多被误诊为支气管炎或上呼吸道感染。

3.恢复期

阵发性痉咳次数逐渐减少至消失，持续2～3周好转痊愈。若有并发肺炎，肺不张等常迁延不愈，可长达数周之久。支气管肺炎是常见的并发症，多发生在痉咳期。还可并发百日咳脑病，患者意识障碍、惊厥，但脑脊液无变化。

诊断依据

根据当地流行情况，有无百日咳患者接触史。若患儿曾有发热，但热退后咳嗽症状反而加重，特别在晚间咳嗽剧烈，且无明显肺部阳性体征，应作为疑似诊断。若有明显痉咳，外周血计数白细胞及淋巴细胞分类均明显增高则根据这些特点可作出百日咳临床诊断。加之细菌培养阳性或血清学免疫学、PCR检查阳性可以确诊百日咳。