补体激活是机体的一种防御机制，如通过补体可杀灭细菌，但补体在激活的同时也引起机体的一系列级联反应，形成多种补体分裂产物如C5a等，后者可增加血管通透性，释放多种生物活性物质，趋化白细胞聚集，从而引起脏器功能损害。在难治性感染性休克中，因有高浓度的内毒素导致的难以控制的补体激活，可严重威胁生命。体外实验证明，血浆与脂多糖一起孵育可激活补体级联反应，形成C3a和末端补体复合物。

Roeise等发现，在含有内毒素的血浆中，C3a和TCC浓度明显增高。不同类型的细菌均可引起补体激活，并形成过敏毒素和末端补体复合物。将不同浓度的大肠杆菌在正常人新鲜血清中孵育发现，血清C3a、C5a和末端C5b~9补体复合物的形成和释放量与大肠杆菌的量相关。而在人类实验性内毒素血症中发现循环的TNF水平增加，随即出现中性粒细胞减少，而无补体级联反应的激活。

动物实验亦证实，内毒素可引起补体的激活，并引起循环障碍和ARDS。现已证明，在多种动物模型中输入细菌或内毒素均可引起补体激活，形成过敏毒素C3a，C5a和末端补体复合物，且C5a的量与内毒素量成正相关。实验证明，过敏毒素可增加平滑肌收缩，增加血管通透性，并使肥大细胞释放组胺。C3a和C5a分子一旦在血中形成，就转变为致痉挛的去精C3a（C3a desArginine）和去精C5a（C5a desArginine）。

C5a是白细胞的潜在激动剂，具有趋化作用，并促使巨噬细胞和中性粒细胞分泌溶酶体酶，使巨噬细胞产生白细胞介素和前列腺素；而去精C5a能刺激中性粒细胞趋化因子。Smedegard等证明，给小鼠注入内毒素，其血中去精C3a和去精C5a增加；注入内毒素和（或）去精C5a后可导致循环出现低血压，低灌注，血循环中多形核白细胞、单核细胞和血小板数量减少。Haugen等将E.coli注入猕猴体内引起败血症，发现其血中C3、C4、C5水平减少，而血中去精C3a和去精C5a水平增加，引起严重的败血症休克和肺水肿，75%动物死亡。这些实验证实，C5a和去精C5a 在败血症呼吸衰竭和休克的发展中起重要作用。

Otson等通过结扎小肠和盲肠诱导败血症，并评价，C5健全的小鼠和C5缺陷小鼠之间在生存时间、动脉血氧分压、毛细血管内粒细胞捕获（trapping）、气-血屏障厚度上存在不同：C5缺陷小鼠的气-血屏障厚度，血氧分压正常，生存时间较长；而C5健全小鼠气-血屏障厚度增加，血氧分压水平较低，毛细血管内白细胞捕获增多。这些现象都提示，C5和C5裂解产物（如C5a及去精C5a等）在败血症肺损伤的病理过程中起重要作用。

补体激活也常见于多种疾病的患者中。补体激活后可形成过敏毒素和末端补体复合物，最明显的补体激活见于败血症、败血症休克、多发创伤、急性胰腺炎和进行心肺旁路手术的患者。败血症患者存在内毒素血症，多数研究均证明败血症患者血浆补体蛋白C3、C4和总补体活性降低与败血症休克相关。最近10年来的几个研究亦证明，败血症和败血症休克患者有补体激活，C3a、C4a、C5a和末端C5b~9补体复合物的形成与败血症和败血症休克相关。

Weinburg 等观察了25名血培养阳性的败血症患者发现，其血浆过敏毒素水平均升高，且去精C3a和去精C5a水平亦升高。Solomkin在研究腹腔内感染的患者时发现其血浆C5a水平比对照组高；而Brandtzaeg 等则发现末端补体复合物的形成与患者入院时的血浆内毒素血症相关。一些研究还发现，败血症休克患者的补体蛋白水平明显下降。如Sprung等就发现，败血症休克患者的C3、C4及B因子水平比正常对照组低，且其中死亡患者的C3及B因子的水平比存活的患者低。而另一些研究者则发现，败血症休克患者血中的补体蛋白浓度并无下降，且在死于败血症和败血症后恢复的患者之间血中的补体蛋白浓度亦无差异。如Leon等发现，败血症休克患者血浆CH50、C3、C4 水平明显下降，但死于败血症的患者和康复患者之间的补体水平无差异。