微核与染色体畸变、非整倍体发生以及DNA损伤有着密切的联系，因而被广泛地用作检测细胞遗传损伤以及外源(环境)因子和细胞内源因子引起的染色体不稳定性的生物学标志。尽管应用十分广泛，但由于传统细胞生物学和遗传学实验技术的限制，微核如何发生这一基本科学问题至今仍未能得以阐明。随着细胞生物学和遗传学的进步，新近发展起来的活细胞实时摄影技术为长时间连续追踪观察细胞的各种生理变化过程(包括细胞内染色体物质的动态行为)、确定细胞命运等提供了可能。 本研究利用活细胞实时摄影技术，连续追踪记录宫颈癌细胞HeLa中微核的发生途径和过程，旨在系统地阐明自发微核的来源及其细胞遗传学机制。 研究结果第一次直观地证实了自发微核起源的传统观点：1)来自于分裂中期未能正常定位于细胞赤道板的染色体(DCs)；2)来自于分裂后/末期的落后染色体(LCs)；3)来自于断裂的染色体桥(CBs)，遗留在细胞中央区(midzone)的遗传物质残片：4)但不支持可能来自于S期形成的细胞核芽(nuclearbuds)。此外，研究还第一次揭示了自发微核来源的新途径：1)来自于母细胞中已有的微核；2)来自于有丝分裂过程中从主细胞核上脱落的细胞核碎片；3)来自于随胞质外排但随后融合进入子细胞的染色体。统计分析表明，尽管绝大多数自发微核来自于落后染色体(63.66％)、异常定位染色体(10.97％)以及断裂的染色体桥残片(9.25％)，但大部分伴随LCs(73.11％)、DCs(91.29％)和断裂的CBs(88.93％)异常的两极分裂并不能产生微核。 总之，本研究用HeLa细胞作为研究模型，首次运用长时间活细胞实时摄影技术，为自发微核的来源途径提供了第一批直接证据，即自发微核来源于多条途径，但不同途径对微核形成的作用不同。该发现对微核来源的已有知识进行了验证和补充，将有助于阐明微核测试中外源因子导致细胞遗传损伤或者细胞癌变过程中遗传物质异常的发生机制。