单核-巨噬细胞是机体受到内毒素刺激时的主要效应细胞之一，也是探明内毒素作用的分子机制研究的关键部位之一。

Michalek等早在1980年即通过实验揭示了巨噬细胞是内毒素血症时宿主的主要效应细胞，该实验系把对内毒素有反应性的C3H/HeN小鼠的骨髓移植给对内毒素无反应性的C3H/HeJ小鼠组成嵌合体，则后者会获得对内毒素的敏感性。以后进一步的研究发现，只需将相当少数量的C3H/HeN小鼠巨噬细胞移植给C3H/HeJ小鼠，就会使后者内毒素的致死率明显增加。

Mathison和Ulevich于1979年通过将放射性核素标记的内毒素注入实验动物揭示肝脾巨噬细胞是主要聚集场所。对单核-吞噬细胞系统系统功能有调节作用的药物可使机体对内毒素的敏感性和对花生四烯酸的合成造成显著的改变。巨噬细胞激活剂葡聚糖使实验动物较对照组对内毒素的敏感性增加100倍，也使内毒素诱导的血浆血栓烷和6-酮基-前列素F_1α水平增高。反之，甲基棕榈酸因能抑制巨噬细胞的功能而使机体对内毒素的抵抗力增强，也使内毒素诱导的类二十烷酸水平降低。

目前已确认巨噬细胞是休克动物血浆中类二十烷酸和细胞因子的来源之一。支持巨噬细胞是主要效应细胞的证据还在于已确知它是肿瘤坏死因子的来源。因为更晚时候的研究发现，使用抗肿瘤坏死因子抗体对发生内毒素血症的小鼠有保护作用。

1990年，Mohri等认为类二十烷酸调节肿瘤坏死因子的诱导和表达，它们与其他细胞因子协同作用，造成了内毒素血症时一系列复杂的综合征。