流行病學
疫咳為全球性疾病，至今全世界每年發病人數＞6000萬，死于本病的患者約100萬。本病傳染性強，與麻疹、水痘相仿，密切接觸的易感兒中90%以上患病。全年均可發病，雖以冬春季較多。但6、7、8月份發生流行高峰也不少見。多為散發，也可呈流行性，特別在集體兒童機構中常見。
傳染源
患者或感染者是主要傳染源。傳染期從潛伏期開始至發病后6周，以病后兩三星期卡他期傳染性最強。無癥狀帶菌者也可以傳播本病。
傳播途徑
為飛沫傳播，主要是咳嗽、說話、打噴嚏時分泌物散布于空氣中形成氣溶膠，通過吸入傳染給他人。也有報道通過物品和污染的手傳播。
人群易感性和免疫力
人群對疫咳普遍易感。易感者接觸后發病率達80%以上，尤以嬰幼兒易感性較強。其原因可是起保護作用的抗體可能屬于IgM型，不易通過胎盤傳送給胎兒，所以新生兒及3個月內幼嬰發病率高。病后是否獲持久免疫力，近年報道成人患病率有增高趨勢，并有不少屬第二次患病者。故目前認為自然感染不能提供終身免疫。
流行特征
（1）流行情況：本病在全世界范圍內流行，美國1932～1989年間曾發生18次流行，平均每2～3年1次，即使在廣泛免疫接種的今天，這種流行循環依然存在。一般菌苗接種者超過12年后免疫力下降，有報道這類人群疫咳的發生率超過50%。由此提示免疫接種可以控制疾病發生，但不能控制疫咳桿菌在人群的循環。平時以散發為主，但兒童集體機構內，托兒所、幼兒園容易引起暴發流行。
（2）發病季節：本病四季都可以發生，但以冬春兩季為多。
（3）發病年齡與性別：6歲以下嬰兒發生率最高。然而1986～1988年美國12.7%疫咳發生在15歲或以上的人群。今天在那些沒有進行免疫或接種成人或沒有全程免疫接種的兒童是疫咳易感者。比較特殊的是女性比男性更易感染。
病因
病原菌是鮑特菌屬（Bordetella）中的疫咳鮑特菌（B.pertussiussis），常稱疫咳桿菌。已知鮑特菌屬有四種桿菌，除疫咳鮑特菌外還有副疫咳鮑特菌（B.parapertussiussis）、支氣管敗血鮑特菌（B.bronchiseptica）和鳥型鮑特菌（B.avium）。鳥型鮑特菌一般不引起人類致病，僅引起鳥類感染。疫咳桿菌長約1.0～1.5μm，寬約0.3～0.5μm，有莢膜，不能運動，革蘭染色陰性，需氧，無芽孢，無鞭毛，用甲苯胺藍染色兩端著色較深。細菌培養需要大量（15%～25%）鮮血才能繁殖良好，故常以鮑-金（Border-Gengous）培養基（即血液、甘油、馬鈴薯）分離菌落。疫咳桿菌生長緩慢，在35～37℃潮濕的環境中3～7天后，一種細小的，不透明的菌落生長。初次菌落隆起而光滑，為光滑（S）型，又稱I相細菌，形態高低一致，有莢膜和較強的毒力及抗原性，致病力強。如將分離菌落在普通培養基中繼續培養，菌落由光滑型變為粗糙（R）型，稱Ⅳ相細菌，無莢膜，毒力及抗原性丟失，并失去致病力。Ⅱ相、Ⅲ相為中間過渡型。疫咳桿菌能產生許多毒性因子，已知有五種毒素：①疫咳外毒素（PT）；是存在疫咳桿菌細胞壁中一種蛋白質，過去稱作為白細胞或淋巴細胞增多促進因子（leukocytosis or lymphocyte promoting factor，LPE），組胺致敏因子（histamin sensitizing factor，HSF）、胰島素分泌活性蛋白（insulin activating protein，IAP）。疫咳外毒素由五種非共價鏈亞單位（S1～S5）所組成。亞單位（S2～S5）為無毒性單位，能與宿主細胞膜結合，通過具有酶活力的亞單位S1介導毒性作用。S1能通過腺苷二磷酸（ADP）-核糖轉移酶的活力，催化部分ADP-核糖從煙酰胺腺嘌腺嘌呤二核苷腺嘌呤二核苷酸（NAD）中分離出來，轉移至細胞膜抑制鳥苷三磷酸（CTP）結合即G蛋白合成，導致細胞變生。同時還能促使淋巴細胞增高，活化胰島細胞及增強免疫應答。②耐熱的內毒素（endotoxin，ET），100℃ 60min只能部分破壞，180℃才能滅活。此毒素能引起機體發熱及痙咳。③不耐熱毒素（HLT）這種毒素加熱55℃ 30min后能破壞其毒性作用，此毒素抗體對疫咳桿菌感染無保護作用。④氣管細胞毒素（TCT）：能損害宿主呼吸道纖毛上皮細胞，使之變性、壞死。⑤腺苷環化酶毒素（ACT）：存在疫咳桿菌細胞表面的一種酶，此酶進入吞噬細胞后被調鈣蛋白所激活，催化cAMP的生成，干擾吞噬作用，并抑制中性粒細胞的趨化和吞噬細胞殺菌能力，使其能持續感染。ACT也是一種溶血素，能起溶血作用。疫咳的重要抗原是疫咳菌的兩種血凝活性抗原。一種為絲狀血凝素（filamentous hemagglutinin，FHA），因來自菌體表面菌毛故又稱菌毛抗原。FHA在疫咳桿菌黏附于呼吸道上皮細胞的過程中起決定作用，為致病的主要原因。實驗發現，FHA免疫小鼠能對抗疫咳桿菌致死性攻擊，因此FHA為保護性抗原。另一種凝集原（aggluginogens，AGG）為疫咳桿菌外膜及菌毛中的一種蛋白質成分，主要含1、2、3三種血清型凝血因子。AGG-1具有種特異性；AGG-2、3具有型特異性。通過檢測凝集原的型別來了解當地流行情況。目前認為這兩種血凝素抗原相應抗體是保護性抗體。疫咳桿菌根據不耐熱凝集原抗原性不同分為七型凝集原，1型凝集原為所有疫咳桿菌均具備。7型凝集原為鮑特菌屬（包括副疫咳桿菌、支氣管敗血性桿菌）所共有。2～6型以不同的配合將疫咳桿菌分為不同血清型。測定血清型主要是研究流行時菌株的血清型和選擇特殊血清型菌株生產菌苗。此外，副疫咳桿菌與疫咳桿菌無交叉免疫，亦可引起流行。疫咳桿菌對外界理化因素抵抗力弱。55℃經30min即被破壞，干燥數小時即可殺滅。對一般消毒劑敏感，對紫外線抵抗力弱。但在0～10℃存活較長。