空肠弯曲菌感染的发病机制尚不清楚。细菌经口摄入后，通过胃酸屏障到达小肠增殖，借系把本身的侵袭力（包括鞭毛和细菌表面蛋白质）侵犯肠粘膜，引起肠粘膜损伤。细菌产生的系把毒素和肠毒素也可能与腹泻有关。空肠弯曲菌主要引起肠粘膜局部病变。一般不侵入血流。肠道病变可发生于空肠、回肠和结肠，主要为非特异性炎症反应，伴中性粒细胞、浆细胞核浸润。可见肠粘膜水肿、点状出血、浅表溃疡、隐窝脓肿等。体而弯曲菌表面被表面蛋白（S蛋白）组成的寂寞结构所覆盖使其能耐受补体介导的杀菌和调离作用等防御机制因此胎儿弯曲菌感染后易引起菌血症和肠道外器官的感染也易转为慢性或症状反复发作。
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