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子宫腺肌病最主要的症状是继发性、进行性痛经。腺肌病疼痛与异位病灶中局部雌激素增加有关。雌激素可上调非妊娠子宫缩宫素受体的表达，提示雌激素可促进子宫收缩并与缩宫素协同调节子宫运动。除雌激素和缩宫素外，前列腺素也是调节子宫收缩的重要因素。而雌激素可调节前列腺素产物产生。研究证实，子宫内膜异位病灶、腹部粘连带及子宫肌层中有神经纤维。腺肌症异位病灶中神经纤维可能源于子宫内膜功能层神经纤维，异位内膜分泌神经生长因子可能导致局部神经纤维生长。这些神经纤维有可能在介导疼痛中起重要作用。