單核-巨噬細胞是機體受到內毒素刺激時的主要效應細胞之一，也是探明內毒素作用的分子機制研究的關鍵部位之一。

Michalek等早在1980年即通過實驗揭示了巨噬細胞是內毒素血癥時宿主的主要效應細胞，該實驗系把對內毒素有反應性的C3H/HeN小鼠的骨髓移植給對內毒素無反應性的C3H/HeJ小鼠組成嵌合體，則后者會獲得對內毒素的敏感性。以后進一步的研究發現，只需將相當少數量的C3H/HeN小鼠巨噬細胞移植給C3H/HeJ小鼠，就會使后者內毒素的致死率明顯增加。

Mathison和Ulevich于1979年通過將放射性核素標記的內毒素注入實驗動物揭示肝脾巨噬細胞是主要聚集場所。對單核-吞噬細胞系統系統功能有調節作用的藥物可使機體對內毒素的敏感性和對花生四烯酸的合成造成顯著的改變。巨噬細胞激活劑葡聚糖使實驗動物較對照組對內毒素的敏感性增加100倍，也使內毒素誘導的血漿血栓烷和6-酮基-前列素F1α水平增高。反之，甲基棕櫚酸因能抑制巨噬細胞的功能而使機體對內毒素的抵抗力增強，也使內毒素誘導的類二十烷酸水平降低。

目前已確認巨噬細胞是休克動物血漿中類二十烷酸和細胞因子的來源之一。支持巨噬細胞是主要效應細胞的證據還在于已確知它是腫瘤壞死因子的來源。因為更晚時候的研究發現，使用抗腫瘤壞死因子抗體對發生內毒素血癥的小鼠有保護作用。

1990年，Mohri等認為類二十烷酸調節腫瘤壞死因子的誘導和表達，它們與其他細胞因子協同作用，造成了內毒素血癥時一系列復雜的綜合征。