双微体（double minute chromosomes，DMs）是一类无着丝粒、无端粒的染色体外环状DNA结构，携带高扩增的癌基因和耐药基因，其异常遗传模式是肿瘤内遗传异质性和基因组进化加速的关键驱动力。然而，DMs之间及DMs与染色体相互作用的超微结构基础尚未被系统阐明，制约了对其遗传机制的深入理解。来自人类遗传资源保护与疾病控制教育部重点实验室、哈尔滨医科大学医学遗传学教研室的张赫、梁霄、朱世豪等研究人员，借助场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）技术，清晰揭示了DMs的超微结构及连接结构特征。

该研究成果于2025年11月22日在线发表于《International Journal of Biological Macromolecules》杂志（IF：8.5，JCR Q1区），题目为“Imaging evidence revealing stable existence and segregation of doublet structures in double-minute bodies by field emission scanning electron microscopy”。该研究得到了国家自然科学基金（30771198）的支持。

研究团队以人卵巢癌细胞系UACC-1598和结直肠癌细胞系COLO320DM为研究对象，通过中期染色体制备、提前凝集染色体制备，核型分析、FE-SEM样本制备与成像等一系列技术手段，结合Image J定量分析和SPSS统计验证，系统探究了DMs的表面形态、连接模式及与染色体的相互作用。研究发现，DMs在中期以单体型（sDMs）和双体型（dDMs）两种形式存在，表面均分布着5nm~30nm的纤维结构，与染色体表面纤维具有同源性，提示二者共享核小体基组成分。双体型DMs的姐妹单体（sstDMs）通过纤维连接形成四种连接状态（紧密连接、纤细连接、松散连接、分离状态），其分离过程是纤维逐步降解而非突然断裂，且连接区域纤维直径从30nm逐渐缩减至11nm，连接纤维近中心区域为分离起始位点。此外，DMs主要通过“束状”纤维与染色体末端连接，存在单条染色体连接两对DMs、单独的DMs连接两条染色体等特殊连接形式，且连接紧密程度与DMs大小无关。分子机制上，DMs表面纤维与染色体纤维的同源性表明染色体外DNA结构拓扑维持机制保守，而姐妹单体的渐进式分离模式为解析DMs遗传稳定性提供了结构基础。

此项研究通过高分辨率成像技术系统表征了DMs的超微结构特征，阐明了其分离和连接的关键机制，为理解DMs介导的癌基因扩增、肿瘤异质性形成及耐药进化提供了重要理论依据，也为开发靶向染色体外DNA的抗癌治疗策略提供了新的结构靶点。