內毒素可以通過激活單核-巨噬細胞、中性粒細胞等細胞釋放TNF-α等細胞因子，促使凋亡相關受體表達增加，如Fas、TLR2、CD14等，引起細胞凋亡。已經證實，休克時全身細胞，包括血管內皮細胞、中性粒細胞、單核-巨噬細胞、淋巴細胞、主要臟器細胞，除了可以發生變性壞死外均可以發生細胞凋亡。用非致死劑量的TNF-α，IL-1，NO等刺激物攻擊內皮細胞可以導致內皮細胞、中性粒細胞和巨噬細胞凋亡，電泳時可以出現細胞凋亡的DNA 斷裂的梯形圖帶。給小鼠腹腔注射內毒素6~8h后可出現大量的腸黏膜上皮細胞DNA鏈斷裂，并發生凋亡。用盲腸結扎穿刺術造成敗血癥模型18～24h 后鼠肺泡上皮細胞、肝星形細胞、腎小管上皮細胞以及心肌細胞均出現凋亡。休克時，細胞凋亡是細胞損傷的一種表現，也是重要器官功能衰竭的基礎之一。

在內毒素血癥中，抑制實質細胞的凋亡可以緩解多器官功能衰竭的發生，有利于宿主存活，提高敗血癥的存活率，也是內毒素血癥治療的重要一個方面。