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白喉桿菌的主要致病因子是白喉毒素。 白喉毒素是一種外毒素，由攜帶β -棒狀桿菌噬菌體的白喉桿菌產(chǎn)生。這種毒素具有很強的毒性和抗原性。從分子機制來看，白喉毒素是一種由A和B兩個亞單位經(jīng)二硫鍵連接組成的蛋白質(zhì)。B亞單位無酶活性，但能與宿主易感細胞表面特異性受體結(jié)合，并通過易位作用使A亞單位進入細胞。A亞單位具有酶活性，它能將氧化型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD?）水解為煙酰胺及腺嘌呤二磷酸核糖（ADPR）兩部分，并催化延伸因子 - 2（EF - 2）與ADPR共價結(jié)合，使EF - 2失去轉(zhuǎn)位活性，從而中止肽 - tRNA及mRNA在核糖體上由受位轉(zhuǎn)移至供位，肽鏈不能延長，細胞蛋白質(zhì)合成受阻，最終導(dǎo)致細胞死亡。 當人體感染白喉桿菌后，白喉毒素會在局部繁殖并產(chǎn)生毒素，引起局部黏膜上皮細胞壞死，血管擴張，大量纖維蛋白滲出及白細胞浸潤。纖維蛋白與壞死組織、白細胞和細菌凝結(jié)在一起，形成灰白色膜狀物，即假膜。假膜可導(dǎo)致呼吸道阻塞，嚴重時會危及生命。此外，白喉毒素還可進入血液，引起全身中毒癥狀，如發(fā)熱、乏力、惡心、嘔吐等，毒素還會侵犯心肌、外周神經(jīng)等，導(dǎo)致心肌炎、軟腭麻痹等嚴重并發(fā)癥。