像大多數胃腸肽一樣，血管活性腸肽是一種有效的內臟血管舒張劑，能導致低血壓。腸道在缺血或輸注內毒素后釋放出VIP，但在失血性休克或心源性休克時不釋放，因而，VIP可能是出現在高動力學膿毒血癥休克時的一個介質，但它的釋放可能只代表腸道對低灌注的繼發反應。給狗輸注活的大腸桿菌后第一個24h內，腸道釋放VIP，并伴有心指數增加和全身血管阻力減低；然而，維持這種高動力學膿毒血癥狀態2~4d，則VIP含量正常。這一結果提示，VIP是一種高動力學膿毒血癥狀態的早期介質，而后則由其他介質介導。膿毒血癥患者VIP含量是非膿毒血癥患者的9倍，亦支持VIP在膿毒血癥早期的作用。

VIP是由免疫細胞合成的神經肽，能調節幾種免疫特征，包括炎癥反應中的細胞功能，如巨噬細胞和單核細胞的功能。TNF-α是革蘭陰性桿菌感染引起的休克和多器官損傷的重要介質。Delgado等研究發現，內毒素能刺激外周血巨噬細胞產生TNF-α，內毒素和前炎癥介質如TNF-α、IL-1β和IL-6可引起血漿和外周體液中VIP釋放增多，VIP和PACAP38（一種結構相關神經肽垂體腺苷酸環化酶激活多肽）都能在轉錄水平迅速且特異地抑制內毒素激活的TNF-α的產生。這些結果表明，在高劑量內毒素的毒性條件下，VIP和PACAP38作為保護介質能調節TNF-α的過量釋放并減輕炎癥或休克，因此VIP在體內具有免疫調節作用，并能減輕有害的病理現象。Martinez等研究VIP和PACAP38對內毒素刺激鼠巨噬細胞產生的前炎癥介質IL-6的作用時發現：兩種神經肽均對腹膜巨噬細胞產生的IL-6有雙相作用，在內毒素劑量100ng/L至10mg/L范圍內，VIP和PACAP38均能抑制IL-6從巨噬細胞釋放，且二者劑量-反應曲線相似；但在未激活的巨噬細胞和用非常低濃度（1～10ng/L）的內毒素刺激下，兩種神經肽均能增加IL-6的分泌。VIP和PACAP38在轉錄水平上調節IL-6的產生，PACAP-R亞型能特異性抑制內毒素激活的IL-6 的產生。

這些結果提示：在無刺激或低劑量內毒素刺激下，VIP和PACAP38在免疫系統內環境穩定方面起作用；在高劑量內毒素的毒性條件下，VIP和PACAP38作為保護介質能減少IL-6的過度分泌，以減輕炎癥或休克的程度。Delgado等還發現，VIP和PACAP38以劑量依賴方式抑制IL-12；1型VIP受體（VPAC 1）和較低程度的2型VIP受體（VPAC 2）通過cAMP/PKA通道抑制IL-12。Hannibal等研究發現，在切斷迷走神經的動物中給予內毒素后，PACAP38基因不表達，提示內毒素激活免疫系統后PACAP38 mRNA水平的增加是通過迷走神經介導的。

Bozza等研究發現，白嶺蟲的唾液中含有PACAP-Ⅰ型受體拮抗劑maxadilan，能引起血管擴張并調節巨噬細胞分泌前炎癥介質。maxadilan能使血漿TNF-α水平降低10倍，使IL-6和IL-10水平增加3倍，1~10μg的maxadilan能保護BALB/C鼠抵抗致死劑量的內毒素。Delgado等認為，VIP和PACAP38的作用相當于巨噬細胞去活性因子，它們能抑制內毒素刺激下巨噬細胞來源的TNF-α、IL-6，NO和IL-12的產生，并能增加IL-10的釋放。VIP和PACAP38還能通過誘導CD14快速脫落而抑制CD14的表達，后者是膜限制內毒素受體。VIP和PACAP38能降低內毒素引起的病死率并預防感染性休克相關的組織病理改變。它們在淋巴器官中的存在及其對細胞因子產生的特殊影響提示其在體內免疫調節中的病理基礎。