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目前未证明梅毒螺旋体具有内毒素或外毒素，但其具有很强的侵袭力，有些学者认为荚膜样物质及黏多糖酶等与其致病力有关。
有毒菌株荚膜为黏多糖和唾液酸，具有抗吞噬作用，能保护菌体免受环境中不良因素的伤害，完整的荚膜样黏多糖层是梅毒螺旋体繁殖与存活所必需的，在体内梅毒螺旋体荚膜可阻止大分子物质（如抗体）穿透，从而保护菌体。
梅毒螺旋体借助表面的黏多糖酶吸附于细胞表面的受体，使其与毛细血管内壁紧密吸附。内皮细胞在黏多糖酶的作用下，基质黏多糖分解，细胞之间的连接解离，从而使得梅毒螺旋体能接近富含黏多糖的血管周围组织，获取合成荚膜所必需的物质。而作为构成宿主组织和血管支架主要成分的黏多糖，在梅毒螺旋体黏多糖酶的作用下被分解，组织受到损伤破坏，会引起血管坍塌和炎症等特异性病变。故梅毒易发生在黏多糖含量丰富的组织如皮肤、主动脉、胎盘和脐带等组织。妊娠18周以后，富含黏多糖的胎盘和脐带发育完善，梅毒螺旋体可从母体转移到胎儿。
可黏附到宿主细胞表面，促进T细胞增殖，释放炎症因子，造成血管周围浸润以及内皮细胞异常增殖。
梅毒螺旋体产生的透明质酸酶能分解组织、细胞基质、血管基底膜的透明质酸，易导致梅毒螺旋体扩散。梅毒螺旋体可诱导机体产生免疫病理损伤，造成坏死、溃疡等梅毒特征性病理改变。