脑膜炎球菌的致病物质包括脂寡糖（LOS）、菌毛、IgA1蛋白酶和荚膜多糖。LOS具内毒素活性，细菌死亡裂解后释放，激活免疫系统引发炎症反应，导致血管内皮损伤等，不同年龄及有基础疾病人群反应不同；菌毛介导细菌与宿主细胞黏附，助其在呼吸道黏膜存活繁殖，儿童、处于特定环境及有慢性呼吸道疾病人群感染风险高；IgA1蛋白酶能裂解sIgA使其失活，破坏机体免疫防御，儿童、长期用免疫抑制剂及吸烟人群易受其影响而感染；荚膜多糖有抗吞噬作用，掩盖细菌抗原，不同血清群结构、致病性和免疫原性有别，儿童和免疫功能低下人群受影响更显著，病情严重且治疗困难。
一、脂寡糖（LOS）
脂寡糖是脑膜炎球菌外膜的主要成分，也是其最重要的致病物质之一。它具有内毒素的活性，当细菌死亡裂解后释放出来。LOS可以激活机体的免疫系统，引发强烈的炎症反应。它能够刺激巨噬细胞、中性粒细胞等免疫细胞释放多种细胞因子，如肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-1（IL-1）、白细胞介素-6（IL-6）等。这些细胞因子会导致血管内皮细胞损伤，使血管通透性增加，引起低血压、休克等症状。同时，LOS还可以激活补体系统，形成膜攻击复合物，造成细胞溶解破坏，加重组织损伤。不同年龄人群对LOS的反应有所不同，儿童尤其是婴幼儿免疫系统发育不完善，感染脑膜炎球菌后，LOS引发的炎症反应可能更为剧烈，病情进展更快，更容易出现严重并发症。老年人由于免疫力下降，身体机能衰退，对LOS的耐受性也较差，预后往往不佳。对于有基础疾病如糖尿病、心血管疾病的人群，LOS引发的炎症反应可能会进一步加重原有疾病的病情。
二、菌毛
菌毛是脑膜炎球菌表面的丝状蛋白结构。它能够介导细菌与宿主细胞的黏附，使细菌能够定植于人体的鼻咽部黏膜上皮细胞表面。菌毛通过与宿主细胞表面的特异性受体结合，帮助细菌抵抗呼吸道纤毛的清除作用，从而在呼吸道黏膜上存活和繁殖。菌毛的存在增加了细菌感染的机会，是脑膜炎球菌致病的重要前提。儿童的呼吸道黏膜相对娇嫩，菌毛更容易黏附在上面，增加了感染的风险。生活方式方面，经常处于人员密集、通风不良环境中的人群，由于接触脑膜炎球菌的机会增多，菌毛介导的黏附作用更容易发生，感染的可能性也会相应增加。有慢性呼吸道疾病的患者，呼吸道黏膜的正常结构和功能受到破坏，更有利于菌毛的黏附，从而增加了感染脑膜炎球菌的几率。
三、IgA1蛋白酶
IgA1蛋白酶是脑膜炎球菌分泌的一种酶。人体呼吸道黏膜表面存在分泌型免疫球蛋白A（sIgA），它是机体抵御病原体入侵的重要防线之一。IgA1蛋白酶能够特异性地裂解sIgA1，使其失去免疫活性。通过破坏sIgA的保护作用，脑膜炎球菌可以更顺利地在呼吸道黏膜表面定植和繁殖，逃避机体的免疫防御。在儿童中，sIgA的分泌水平相对较低，且免疫功能尚未完全成熟，IgA1蛋白酶对sIgA的破坏作用可能会使儿童更容易受到脑膜炎球菌的感染。对于长期使用免疫抑制剂的人群，自身免疫功能受到抑制，sIgA的产生可能减少，IgA1蛋白酶的作用会更加明显，增加了感染的风险。此外，吸烟人群呼吸道黏膜的免疫功能会受到损害，sIgA的保护作用本身就有所减弱，IgA1蛋白酶的破坏作用会进一步降低呼吸道的防御能力。
四、荚膜多糖
荚膜多糖是包裹在脑膜炎球菌表面的一层多糖物质。它具有抗吞噬作用，能够抵抗吞噬细胞的吞噬和杀灭。吞噬细胞在吞噬病原体时，需要识别病原体表面的抗原物质，而荚膜多糖可以掩盖细菌表面的抗原，使吞噬细胞难以识别和吞噬。这使得脑膜炎球菌能够在机体内存活和繁殖，进而扩散到全身。不同血清群的脑膜炎球菌荚膜多糖结构不同，其致病性和免疫原性也有所差异。儿童的吞噬细胞功能相对较弱，荚膜多糖的抗吞噬作用对儿童的影响更为显著，导致儿童更容易发生严重感染。对于免疫功能低下的人群，如艾滋病患者、接受化疗的肿瘤患者等，荚膜多糖的抗吞噬作用会使他们更难清除体内的脑膜炎球菌，病情往往更为严重，治疗也更加困难。
