研究显示，在MOF发病机制中起关键作用的炎症介质在生物进化中极为保守，如单细胞生物和人类的TNF-α、IL-1、IL-6具有高度同源性[20].单细胞生物在遭受外界攻击时，分泌TNF-α、IL-1等细胞因子进行防御反应；机体分泌炎症介质的原始动机被认为是本能的防御机制，但也正是这些活性物质参与休克、创伤、脓毒血症时“脏器功能衰竭”的病理生理过程，对于这一矛盾的现象，很多学者用“过度炎症反应、免疫功能紊乱”来解释并不令人信服，而最近的一些研究则给我们新的提示：严重创伤、休克、感染时“MOF”的发生是机体主动防御反应的结果，并非以细胞死亡为主要特征[21].
MOF时基本病理生理改变是细胞呈“冬眠样反应”，处于低代谢状态，以免组织细胞出现生物能量衰竭和ATP耗竭，临床上表现为：“多脏器功能不全”，这被认为是机体在严重炎症应激时所采取的保护性适应性反应[22].线粒体在细胞“冬眠样反应”中起核心作用，越来越多的证据表明线粒体功能损伤/抑制参与MOF病理生理过程[23].在MOF后期，线粒体走出冬眠状态，并额外产生新的线粒体提供足够的能量以恢复机体能量代谢[21]，有趣的是，MOF存活患者绝大多数脏器功能完全恢复[24].目前启动线粒体功能抑制与细胞进入“冬眠状态”的确切机制尚未阐明，一氧化碳和一氧化氮（NO）可能参与介导细胞能量需求的下降[25].
NO是MOF病理生理过程中十分重要的炎症反应活性物质，促炎症细胞因子激活诱生型一氧化氮合成酶（iNOS），iNOS促进NO合成，NO进一步激活其他酶，如鸟苷酸环化酶，其临床效应是系统和局部血管扩张，严重者出现低血压或休克。LopezA等[26]的多中心、随机双盲、安慰剂对照临床研究结果显示，用药物抑制iNOS表达，虽可提高脓毒血症MOF患者血压，但对患者总体存活率产生不利影响。临床上大量的MOF的抗细胞因子疗法和免疫疗法并未取得预期的疗效，甚至产生不利影响，提示我们当前亟待加强MOF成因机制的研究，首先要明确研究所发现的病理生理改变对机体是有害、还是有益？否则治疗上适得其反。
