早期的研究通過將¹⁵NH₃摻入硝酸鹽，測定尿中硝酸鹽及亞硝酸鹽的排泄量來獲得間接證據(jù)。研究確實發(fā)現(xiàn)，內(nèi)毒素血癥患者以及給予內(nèi)毒素的動物的尿中硝酸鹽排量增加。為使左旋精氨酸-一氧化氮途徑參與該過程的結(jié)論成立，則須證實以下假設(shè)：①在患者身體中，硝酸鹽不是來源于侵入的細菌。②所測定的產(chǎn)物僅來自于一氧化氮，而且可精確反映其產(chǎn)量。已有實驗證據(jù)表明，精氨酸水平在內(nèi)毒素血癥患者確實有所下降，特別是那些最終死亡的患者。然而一些更為直接的證據(jù)顯示，一氧化氮的產(chǎn)量依賴于其底物的供量，而且由于精氨酸在免疫反應(yīng)中擔當非特異性的免疫調(diào)節(jié)劑，因此有理由認為在內(nèi)毒素血癥患者中，它的含量的下降可能僅為免疫反應(yīng)的結(jié)果。
 

1989 年，Vane等發(fā)現(xiàn)了細菌脂多糖（LPS）刺激一氧化氮產(chǎn)生的第一個直接證據(jù)。實驗將小牛的主動脈內(nèi)皮細胞與脂多糖孵育，并加入吲哚美辛以抑制前列腺素合成，此時釋放出一種能夠抑制血小板聚集的物質(zhì)，且超氧化物歧化酶SOD和左旋精氨酸能夠加強其作用，但右旋精氨酸不能增強其作用；而L-NMMA和氧合血紅蛋白卻能夠抑制該反應(yīng)。這些實驗表明，脂多糖可誘導培養(yǎng)內(nèi)皮細胞中一氧化氮的生成增加。在此基礎(chǔ)上，得出內(nèi)皮細胞釋出一氧化氮參與早期休克的結(jié)論。

第二項直接證據(jù)曾于1989年倫敦生理學協(xié)會上作交流，該報道揭示，離體大鼠血管經(jīng)內(nèi)毒素預處理后，腎上腺素對它的縮血管效應(yīng)明顯降低，然而，L-NMMA可使其縮血管效應(yīng)恢復，因此血管反應(yīng)性的失調(diào)與左旋精氨酸-一氧化氮途徑有關(guān)。由于該實驗采用剝除了內(nèi)皮細胞的血管，所以這種反應(yīng)并不依賴于血管內(nèi)皮細胞。

上述的兩項證據(jù)表明，脂多糖能夠刺激血管內(nèi)皮細胞及血管壁的其他組成細胞產(chǎn)生一氧化氮或一氧化氮樣物質(zhì)，從而證實了內(nèi)毒素誘導的血管低反應(yīng)性的根本原因在于左旋精氨酸-一氧化氮途徑的激活。