早期的研究通过将¹⁵NH₃掺入硝酸盐，测定尿中硝酸盐及亚硝酸盐的排泄量来获得间接证据。研究确实发现，内毒素血症患者以及给予内毒素的动物的尿中硝酸盐排量增加。为使左旋精氨酸-一氧化氮途径参与该过程的结论成立，则须证实以下假设：①在患者身体中，硝酸盐不是来源于侵入的细菌。②所测定的产物仅来自于一氧化氮，而且可精确反映其产量。已有实验证据表明，精氨酸水平在内毒素血症患者确实有所下降，特别是那些最终死亡的患者。然而一些更为直接的证据显示，一氧化氮的产量依赖于其底物的供量，而且由于精氨酸在免疫反应中担当非特异性的免疫调节剂，因此有理由认为在内毒素血症患者中，它的含量的下降可能仅为免疫反应的结果。

1989 年，Vane等发现了细菌脂多糖（LPS）刺激一氧化氮产生的第一个直接证据。实验将小牛的主动脉内皮细胞与脂多糖孵育，并加入吲哚美辛以抑制前列腺素合成，此时释放出一种能够抑制血小板聚集的物质，且超氧化物歧化酶SOD和左旋精氨酸能够加强其作用，但右旋精氨酸不能增强其作用；而L-NMMA和氧合血红蛋白却能够抑制该反应。这些实验表明，脂多糖可诱导培养内皮细胞中一氧化氮的生成增加。在此基础上，得出内皮细胞释出一氧化氮参与早期休克的结论。

第二项直接证据曾于1989年伦敦生理学协会上作交流，该报道揭示，离体大鼠血管经内毒素预处理后，肾上腺素对它的缩血管效应明显降低，然而，L-NMMA可使其缩血管效应恢复，因此血管反应性的失调与左旋精氨酸-一氧化氮途径有关。由于该实验采用剥除了内皮细胞的血管，所以这种反应并不依赖于血管内皮细胞。

上述的两项证据表明，脂多糖能够刺激血管内皮细胞及血管壁的其他组成细胞产生一氧化氮或一氧化氮样物质，从而证实了内毒素诱导的血管低反应性的根本原因在于左旋精氨酸-一氧化氮途径的激活。