子宫内膜是除卵巢外也对人类生殖力起关键作用的组织。子宫内层在组织学上分为内膜腺体、含不同白细胞亚群的支持性间质、特征明显的血管及淋巴聚集物。随着激素的周期性变化，育龄女性内膜呈现出高度的再生能力。在一个月经周期内，内膜功能层脱落后基底层启动再生程序，可使内膜由0.5～1mm增生至5～7mm。孕酮在黄体期可使内膜腺体转化为分泌状态，并促进螺旋动脉的生成，为胚胎植入时蜕膜化做准备。越来越多的证据表明子宫内膜强大的再生能力基于成熟干细胞的活性。干细胞属于未分化细胞，具有自我更新和通过不对称分裂产生分化的子细胞的能力。与胚胎干细胞（embryonic stem cells，ES cells）、诱导性多能干细胞（induced pluripotent stem cells，iPS cells）（可分化为所有三个胚层）相比，成熟干细胞虽亦多能，但仅可分化为特定谱系的多种细胞类型或单向发展，由此只产生一种分化细胞类型。成熟干细胞经不对称分裂，主要分化形成高增殖率的祖细胞。这些细胞逐步分化，最终成为终末分化细胞，如腺上皮细胞、内膜间质细胞和内皮细胞。二十世纪四十年代人们就已观察到灵长类动物及人类的子宫内膜在完全去除后仍可再生出功能性的内膜组织，从而提出内膜干细胞的假说。此外还有一系列动态研究为此理论提供了间接的证据，如研究腺体及间质中分化内膜细胞的替换、检验内膜腺甲基化模式的改变、通过使用标志物（如雄激素受体基因X染色体失活模型和PTEN无效突变）证实这些腺体属同种细胞源性等。Caroline Gargett的团队首次将来自子宫切除术的子宫内膜间质与上皮细胞置于同种细胞密度的培养基中进行培养，发现可以形成集落，提示内膜间质与腺体均有干细胞活性。此后，经宫颈微创活检所得内膜组织也证实内膜间质源性干细胞的存在及其集落形成潜能。