注射內毒素可引起高血糖和糖原耗竭。許多研究發現，大鼠注射亞致死量的內毒素，肝糖原含量迅速降低；而腎上腺切除的大鼠，（每天注射0. 1mg醋酸可的松或0.5mg醋酸脫氧皮質酮），給予同樣劑量的內毒素﹐肝糖原含量無顯著變化，明顯避免了內毒素引起的肝糖原分解作用。認為亞致死量的內毒素并不直接作用于肝臟，而是通過刺激交感神經興奮，促進腎上腺素的釋放，進而引起肝糖原的分解。

實際上亞致死量內毒素能引起狗腎上腺靜脈血兒茶酚胺濃度顯著升高。用中等劑量的內毒素（LD30）可使血漿去甲腎上腺素升高8倍，腎上腺素升高20倍。動物經內毒素處理后﹐腎上腺髓質和交感神經系統的活性亦明顯增強。因此，內毒血癥早期出現高血糖為特征的糖代謝變化中，兒茶酚胺升高是重要因素。

內毒素血癥早期出現高血糖，隨后逐漸轉為低血糖，尤為內毒素休克晚期常伴有嚴重低血糖癥。其主要原因是內毒素一方面通過促進腎上腺素分泌，加速肝糖原分解而引起肝糖原耗竭；另一方面內毒素可明顯抑制肝糖原合成酶和糖異生關鍵酶的活性，減少肝糖原的合成與儲存。內毒素休克晚期低血糖發生與糖異生作用受抑制有直接關系。動物注射LD50劑量的內毒素，發現14C-丙氨酸向葡萄糖的轉變明顯受阻（-40%~-50%）。由乳酸、丙氨酸、丙酮酸為底物的糖異生作用也明顯減弱。用低劑量的內毒素同樣抑制以乳酸、丙酮酸、丙氨酸、門冬氨酸、脯氨酸和谷氨酰胺為底物的糖異生作用。

內毒素休克肝臟生成葡萄糖能力受損是造成低血糖癥的直接原因。革蘭陰性細菌感染或注射致死量內毒素大鼠的肝組織切片顯示其糖原生成能力嚴重受損。肝臟葡萄糖-6磷酸酶（G-6-Pase）活性降低，而磷酸果糖激酶-1（PFK-1）活性增強3~4倍。結果使糖異生兩種底物（葡萄糖-6磷酸和果糖6-磷酸）濃度降低。LPS還明顯抑制丙酮酸羧化酶和磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（PEPCK）兩種糖異生關鍵酶的基因表達和蛋白質含量。LPS還可抑制胰高血糖素和糖皮質激素對PEPCK的誘導表達。注射LPS大鼠，發現iNOS活性升高與PEPCK 活性受抑制明顯相關。用外源NO供體SNAP（S-nitroso-N-acetyl penicillamine）與大鼠肝切片孵育，發現肝臟葡萄糖生成受抑制與NO生成有極-好的相關性。NO抑制糖異生所需濃度<800nmol/L。