子宮內膜異位症是雌激素依賴性慢性炎症性疾病，造成不育和盆腔疼痛。相關不孕的機制仍然尚未明瞭。較早提出的幾個假說包括盆腔粘連引起的解剖改變和輸卵管阻塞，以及其他一些因素，如炎性細胞因子介導的子宮內膜容受性和卵母細胞質量的損傷。
這種疾病在卵巢方面已被證明對卵巢生理有不利影響。實際上，超聲和組織學資料傾向於支援子宮內膜異位症患者卵巢卵泡數量減少。此外，患者的卵泡區域性環境較健康人群有顯著差異，表現在顆粒細胞的改變，包括的芳香酶表達P450減少和細胞內活性氧產生的增加。與其他不育原因患者相比，受子宮內膜異位症影響的婦女獲取的卵母細胞，更有可能體外成熟失敗，並顯示形態改變和細胞質線粒體含量降低。薈萃分析結果表明，成熟卵母細胞數量的減少與子宮內膜異位症有關，而受精率降低可能從較輕的疾病程度就開始了。然而，這仍缺乏充足、有力的證據，需進一步研究。
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