在整体水平认识到内毒素（LPS）对机体损害作用的情况下，随着分子生物学技术的发展，从细胞水平研究LPS的致病机制成为当今相关研究领域的重点与热点之一。现有研究证实，LPS可以激活多种细胞，从而影响细胞生理功能的正常发挥并产生明显的病理损害，内毒素血症是诱发严重创伤、感染患者失控性炎症反应症形成并最终导致死亡的重要原因之一。

一、巨噬细胞

巨噬细胞是白细胞中功能最为活跃的细胞，在机体的防御中起重要作用，对内毒素具有强烈反应性，是机体产生细胞因子及其他介质的主要细胞。

有研究证实，体外培养的巨噬细胞在遭受内毒素攻击时，细胞对病原体的吞噬功能显著下降，而作为炎症介质的主要产生细胞，LPS刺激巨噬细胞可以引起一系列细胞因子、趋化因子的高水平释放，与此同时，巨噬细胞还通过高水平表达的黏附分子介导其与其他细胞间的相互作用，启动炎症反应，巨噬细胞及其他细胞的过度激活可导致致炎因子的过度释放从而引发失控性炎性反应的形成，这些病理生理反应在相关研究中已得到充分证实，在此不作过多阐述。

巨噬细胞常因其存在的器官不同而名称各异，如在肝脏称为库普否细胞，在肺脏称为肺巨噬细胞，肺巨噬细胞又可根据所处位置不同分为肺泡间质细胞及肺泡巨噬细胞，新近有研究显示，不同器官或同一器官不同部分的巨噬细胞对内毒素的反应性不尽相同，如肺间质巨噬细胞的反应性明显高于肺泡巨噬细胞，深入探讨这些细胞对内毒素反应不同的机制及其病理生理学意义将有助于对临床感染性疾病发病机制的认识并指导救治方案。

二、中性粒细胞

中性粒细胞（PMN）是功能较为活跃的白细胞之一，对于中性粒细胞在内毒素血症发生、发展中的作用与地位，人们很早就给予了充分的重视。

借由LBP等血清物质的存在，LPS可以直接激活中性粒细胞，产生氧自由基与NO、释放多种蛋白酶与细胞因子、诱导包括黏附分子在内的多种基因的表达，并通过这些因素进而引发炎性介质级联效应，在脓毒症的发生发展中具有十分重要的地位。

在内毒素血症早期，末梢血中性粒细胞的明显减少，与LPS对中性粒细胞以及其他细胞如血管内皮细胞的激活密切相关，激活的中性粒细胞与内皮细胞间的黏附能力异常增强，导致中性粒细胞聚积在毛细血管网尤其是肺毛细血管网中。有研究证实，粒细胞在肺部的过度聚集与活化是肺部血液循环障碍及呼吸障碍乃至休克产生的重要原因之一，而粒细胞对骨髓粒细胞的活化所引起的凝血活性增高与弥漫性血管内凝血可能具有一定内在联系。

值得一提的是，作为机体的一种主要防御细胞，中性粒细胞在内毒素清除过程中也发挥了重要作用。中性粒细胞对于原发性内毒素血症具有一定的防御作用，PMN可以通过直接吞噬内毒素或者清除遭受内毒素攻击而滞留于血管璧周围的血小板而间接吞噬内毒素，更有研究显示，中性粒细胞还可防御因为继发性内毒素血症而对机体产生的损害，应用放射线照射破坏中性粒细胞的小鼠对由肠道吸收的内毒素的抵抗力明显减弱。