神經系統癥狀是急性菌痢最常見的腸道外表現。過去都認為是由志賀氏菌的內外毒素所引起。但近年發現，從出現神經系統癥狀的中毒型菌痢患者中分離所得的菌株并不產生志賀氏毒素，同時在患者的腦脊液中也未發現志賀氏菌的毒性產物或志賀氏內外毒素。

　　有人從表現有神經癥狀的毒痢住院患者中分離到5株福氏與宋內氏志賀菌，用3氫胸苷標記Hela細胞做細菌的細胞毒活性，證明純化的志賀氏毒素的抗血清并不能中和糞便濾液和細菌的細胞毒活性；用去氧核糖核酸雜交技術顯示這些志賀氏菌株也不存在志賀氏毒素的結構基因。從5株菌所產生的細胞毒素也不同于已知的志賀氏毒素I和Ⅱ。而用這些細胞毒素活性物質注入小鼠腹腔可導致昏睡、豎毛和死亡；煮沸30分鐘可使細胞毒失活，胰蛋白酶處理可使細胞毒素喪失80%。并證明細胞毒素是—種分子量為100一125千道爾頓的蛋白質。它在急性菌痢，特別是中毒型菌痢產生神經系統癥狀中可能起重要作用。