(一)细菌
细菌感染的第一步就是在体内定居,前提是细菌要黏附在宿主消化道、呼吸道、生殖道、尿道及眼结膜等处,以免被肠蠕动、黏液分泌、呼吸道纤毛运动等作用所清除。
凡是有黏附作用的细菌结构成分,统称为黏附素。通常是细菌表面的一些大分子结构成分,主要是革兰阴性菌的菌毛;其次是非菌毛黏附素,如某些外膜蛋白(OMP)以及革兰阳性菌的脂磷壁酸(LTA)等。
某些黏附素无宿主特异性及组织嗜性。例如F1能与细胞表面的D甘露糖残基结合,不论何种动物、何种组织细胞的D甘露糖均可。大多数细菌的黏附素具有宿主特异性及组织嗜性,如大肠杆菌的F4(K88)菌毛仅黏附于猪的小肠前段,F6(987P)仅黏附于猪的小肠后段。
细胞或组织表面与黏附素相互作用的成分称为受体,多为细胞表面糖蛋白,其中的糖残基往往是黏附素直接结合部位,如大肠杆菌I型菌毛结合D甘露糖,霍乱弧菌的4型菌毛结合的藻糖,甘露糖、大肠杆菌的F5(K99)菌毛结合唾液酸和半乳糖。部分黏附素受体为蛋白质,最有代表性的是细胞外基质(ECM),ECM的成员有1型及4型胶原蛋白、层粘连蛋白、纤黏蛋白等,如金黄色葡萄球菌的黏附素原结合蛋白受体为胶原蛋白。
病原菌黏附于细胞或组织表面后,必须克服机体局部的防御机制,特别是要干扰或逃避局部的吞噬作用及抗体介导的免疫作用,才能建立感染。
(二)病毒
病毒感染的第一步同细菌类似,也是必须吸附敏感的宿主细胞,这一吸附过程包括静电吸附及特异性受体吸附两阶段。细胞及病毒颗粒表面都带负电荷,Ca2+、Mg2+等阳离子能促进静电吸附。特异性吸附对于病毒感染细胞至关重要,病毒表面的分子如纤突等吸附敏感细胞表面的受体,这种结合是特异的。病毒受体是宿主细胞表面的特殊结构,多为糖蛋白。例如硫酸乙酰肝素是伪狂犬病毒的受体,CD9是犬瘟热病毒的受体等。
病毒吸附宿主细胞后,脱去核衣壳,病毒基因组及部分蛋白从衣壳中逸出,进入细胞浆或细胞核,开始复制子代病毒。随着病毒的大量复制,对宿主组织和器官造成直接损伤从而致病,但也可能无组织器官损伤,而导致病理变化或易发生继发感染。