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志贺菌引起中毒性痢疾，主要致病物质是细菌产生的内毒素，但也并不是单纯内毒素一个因素所决定，因为志贺菌本身就可以产生内毒素，具体发生机制并不完全清楚。​有些人会发生中毒性痢疾，有些人病情比较轻，一般推测引起中毒性菌痢可能是某些特异体质人群对于志贺菌出现过敏反应，才会出现中毒性菌痢，而且常发生于平时比较健康的儿童。内毒素本身可以引起小血管痉挛、血管通透性增加，组织缺氧、灌注，可以导致缺氧或无氧糖酵解增加。如果是脑部血管，可以引起血管通透性增加，引起脑水肿。所以内毒素不仅可以引起感染中毒性休克，表现为血压下降，还可以出现感染中毒性脑病，可以有脑水肿的表现。志贺菌引起的中毒性菌痢，临床一般可以分为三种类型，如感染中毒性休克，主要以休克为表现，以及感染中毒性脑病。另外一种类型是二者兼具，病死率相对比较高。