將內(nèi)毒素注入小鼠、兔，狗、狒狒等動物靜脈中，可在其肝臟、肺臟，腸壁、脾臟、腎臟等毛細血管內(nèi)皮細胞內(nèi)發(fā)現(xiàn)有內(nèi)毒素的存在，內(nèi)皮細胞出現(xiàn)病理性損害改變，細胞核變形、核內(nèi)出現(xiàn)空泡、隨后核消失，甚至內(nèi)皮細胞從血管壁上脫落，進入血液循環(huán)。內(nèi)毒素本身激活內(nèi)皮細胞，促使細胞因子，NO、氧自由基、趨化因子，前列素等表達，這些炎癥因子通過自分泌、旁分泌等途徑促使細胞損傷，內(nèi)皮細胞損傷和凋亡后，可暴露其血管基膜，激活Hageman因子，啟動凝血系統(tǒng)，導(dǎo)致局部凝血或彌散性血管內(nèi)凝血，內(nèi)皮的細胞間隙增大，血管通透性增加，血管活性物質(zhì)如緩激肽升高等，而且整聯(lián)蛋白的表達增強，在趨化因子等共同作用下，促使中性粒細胞、單核細胞等遷移到內(nèi)皮下，致使損傷加劇。
 

2、對肥大細胞和嗜堿粒細胞的作用
Jakay將內(nèi)毒素注入小鼠腹腔5h后，其腹腔內(nèi)出現(xiàn)不完整的肥大細胞顯著增多，18h后，肥大細胞減少70%，同時伴有巨噬細胞顯著增多以及腹腔滲透性升高。其機制不清楚，由于肥大細胞不是內(nèi)毒素的主要效應(yīng)細胞，各種內(nèi)毒素的受體分布很少，如CD14、TLR4等，故對內(nèi)毒素發(fā)生的效應(yīng)微弱，但在巨噬細胞等激活后，在多種炎癥因子分泌的作用下，可以作用于肥大細胞。體外實驗雖未能證明內(nèi)毒素對肥大細胞和嗜堿細胞有直接激活效應(yīng)，但不排除肥大細胞和嗜堿粒細胞也參與內(nèi)毒素的休克的發(fā)病機制，因為肥大細胞可以脫顆粒，釋放其血管活性物質(zhì)參與DIC、休克等發(fā)生。

3、對紅細胞和血清鐵的影響
內(nèi)毒素能夠抑制紅細胞的生成。可能是直接作用于骨髓的紅細胞的前體細胞，也可能是抑制紅細胞生成素的作用，或其他造血因子，抑制造血干細胞向紅系分化。另外，內(nèi)毒素可以與紅細胞膜結(jié)合形成復(fù)合抗原，刺激B淋巴細胞產(chǎn)生抗體，在補體參與下，發(fā)生溶血反應(yīng)。

在動物體內(nèi)，內(nèi)毒素極易降低血清鐵濃度。Wolff等將馬流產(chǎn)沙門菌注入人體內(nèi)出現(xiàn)血清鐵濃度顯著降低，其機制不清楚。可能是其促進珠蛋白大量合成后，結(jié)合游離鐵，使得血清鐵下降。