尿毒症性肠炎的发生与VT（志贺菌毒素）的产生和作用密切相关（Tesh & O'Brien, 1991）。VT生物体，如S1和S2毒素，是引发HUS的关键因素。一旦污染的食物或水被摄入，这些微生物会与肠道壁上的特定受体结合，并在肠道内滞留（Nataro & Kaper, 1998）。据研究，毒素可能通过与中性粒细胞内的N-脂酰鞘氨醇三已糖苷（Gb）受体，特别是肾小球微血管内皮细胞上的受体结合（Zoja et al, 1992），进行侵入。

毒素的B亚单位首先与宿主细胞受体结合（Lingwood et al, 1987），随后A亚单位进入细胞。在这里，A链会在核糖体RNA（rRNA）上特定的腺嘌呤结合位点，即aminocyl tRNA结合处，进行切割，导致肽链和蛋白质合成的中断（Obrig et al, 1987）。在体外研究中，VT已被证实能通过依赖于caspase蛋白酶的途径，诱导内皮细胞和原代培养细胞发生凋亡（Lucas et al, 2000）。

总的来说，尿毒症性肠炎的致病机理涉及毒素与肠道细胞的交互作用，通过破坏蛋白质合成和引发细胞凋亡，引发炎症反应和HUS的发生。