子宫内膜异位症（Endometriosis,EMs）简称内异症,是一种育龄期妇女常见的良性妇科疾病。EMs定义为具有活性的子宫内膜组织出现并存活于子宫腔以外部位（如卵巢、腹壁等）的疾病。EMs能够引起患者腹部异常疼痛、月经紊乱、性交不适,乃至不孕等症状。EMs的发病率高达6%-10%,术后五年复发率高达50%,因此对患者及其家庭带来巨大的精神和经济负担。日前,EMs的发病机制至今仍未研究清楚,所以全面深入地解析异位病灶形成和发展过程及机制具有非常重大的意义。本论文从单细胞水平解析异位病灶细胞类型、数量和功能的改变,进而展示异位组织微环境和细胞间通讯作用的改变,同时深入探索了高雌激素环境对异位病灶形成的影响和机制。本论文首先采用单细胞转录组测序（Single-Cell RNA sequencing,scRNA Seq）分析了三位EMs患者的在位内膜和配对异位病灶组织的细胞组成和功能转变。单细胞转录组测序结果一共捕获了 15300个细胞,分析出了 7种不同的细胞类型,并且不同类型的细胞数量发生明显的改变。对比在位细胞,异位细胞的功能发生显著改变:异位子宫内膜细胞具有上皮-间质转化（Epithelial-Mesenchymal Transition,EMT）的特征,并且细胞因子分泌增加、细胞外基质表达模式改变、雌激素合成酶表达增加;异位血管内皮细胞的血管形成能力、趋化和粘附分子表达增加,为免疫细胞浸润病灶提供帮助;异位病灶来源的巨噬细胞的细胞因子分泌升高,从而促进形成的炎症微环境;而异位组织的T细胞的细胞因子分泌功能抑制,并且杀伤功能明显降低,可能导致无法清除异位病灶。因此,通过单细胞转录组测序分析了异位病灶组织细胞数量和功能的改变,并分析不同细胞对细胞外环境的影响。本论文进一步聚焦于雌激素对异位病灶细胞和病灶形成的作用和机制。雌激素及其受体ERα促进异位上皮细胞的增殖、迁移、侵袭和EMT,改变ERα的表达能够影响雌激素的功能,说明ERα介导了雌激素的作用。雌激素和ERα均能激活RhoA/ROCK通路,并且改变RhoA的表达能够影响雌激素及ERα的作用,说明RhoA/ROCK通路作为雌激素和ERα的下游信号。进一步通过构建BALB/c小鼠EMs模型,发现了雌激素能够促进小鼠异位病灶形成,并且激活RhoA/ROCK通路。因此,雌激素能够影响ERα/RhoA/ROCK通路,促进EMs病灶的增殖和EMT水平,推动异位病灶的发展。综上,本论文通过单细胞转录组测序分析了 EMs患者的在位内膜和异位病灶组织细胞异质性,并且发现异位病灶细胞数量和功能的转变。根据细胞功能异常分析了病灶组织炎性微环境、细胞外基质改变和高雌激素等细胞外微环境的变化。同时,本论文发现了雌激素通过ERα调控RhoA/ROCK信号通路影响异位病灶形成的分子机制,为EMs的治疗提供新的思路。