对于众多与人类或动物组织打交道的实验室来说，他们面临的挑战是如何将有限的样品用在多个分析之中。保留组织形态的常用方法是甲醛固定，接着石蜡包埋。虽然这种方法对组织形态学来说是OK的，但不适合生物分子的提取。因为含有甲醛的固定剂会使生物分子形成交联，修饰核酸和蛋白。在组织固定、储存和处理过程中，交联引起核酸降解。因此，DNA、RNA和miRNA的完整性受损，影响了下游的分子分析，例如定量PCR 或 RT-PCR。其它的稳定剂如RNAlater虽保留了组织中的核酸，却不能保留组织形态。鱼和熊掌，怎可兼得？
为了既保持形态，又稳定分子，QIAGEN和BD的合资公司PreAnalytiX开发出的PAXgene系列产品2009年又推出新品：PAXgene TissueSystem。该系统由两部分组成：采集、稳定、储存和运输人类组织样品的组织采集装置-PAXgene TissueContainers以及分别纯化总RNA或DNA或 miRNA的PAXgene Tissue 系列试剂盒。
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PAXgene TissueContainers是一种双腔容器，预装2种试剂，分别用于组织的固定和稳定。**个腔PAXgene Tissue Fix快速渗入并固定组织，时间为2-4小时（*多12小时）。固定之后，从PAXgene Tissue Fix中取出组织并转移到**个腔PAXgene Tissue Stabilizer中，进行生物分子和形态学的稳定。当组织储存于PAXgeneTissueStabilizer时，组织的核酸和形态在室温下可稳定3-7天，在2-8°C条件下可稳定2-4周，稳定时间取决于组织类型。也可在-20°C的条件下至少保存3个月，甚至在-80°C保存数年，对组织形态和核酸完整性没有任何**影响。稳定的样品可包埋到石蜡中，可以后续进行染色，或者**组化反应，用于组织形态学研究。当然，在石蜡包埋前后，都可从稳定样品中分离核酸。这相当于替代了福尔马林在固定组织切片的功能。**次为这种传统方法提供了其他代替方案，并能更好地兼顾面向未来的分子生物学的进展！
PAXgene TissueContainers既能固定组织，用于组织病理学研究，又能从同一个样品中纯化高品质核酸，用于分子分析，可谓鱼和熊掌皆可得。也许有人会担心PAXgene的固定质量不及甲醛。H&E染色结果很好地说明了一切（图1）。将人腭扁桃体的横切面一分为二。一半用PAXgeneTissue Container固定，另一半用甲醛固定。之后用石蜡包埋，切片，并用苏木精和曙红染色。图1表明PAXgeneTissue Container保留了完整的组织形态，其染色模式与甲醛固定组织相当。就**组化分析而言，PAXgene TissueContainers固定组织的染色强度也与FFPE组织相当（图2）。
图1. PAXgene Tissue System的H&E染色结果与甲醛固定组织相当。
图2. PAXgene TissueSystem的**组化结果与甲醛固定组织相当。人腭扁桃体组织用PAXgene TissueContainers固定，或甲醛固定，石蜡包埋，采用LSAB方法染色。切片用苏木精复染。对于甲醛固定的样品，所有抗原都需要抗原修复，而PAXgeneTissue System中只有CD5需要。
组织形态分析完毕，下一步就轮到核酸纯化了。目前有三种PAXgeneTissue Kits 纯化试剂盒，从组织中分别纯化总RNA、miRNA或DNA。
PAXgene Tissue RNA Kit能从固定和稳定于PAXgene TissueContainers中的组织中纯化总RNA。其流程如下：首先进行组织样品的破碎和匀质化，离心之后去除细胞碎片，在裂解液中添加乙醇，确保合适的RNA结合条件。然后将样品上样到PAXgeneRNA MinElute离心柱，总RNA结合到膜上，有效去除杂质。在两次洗涤步骤之间，用DNase处理膜，去除少量结合的DNA。洗涤之后，用低盐洗脱液洗脱RNA，并加热至65°C让RNA变性。
使用PAXgene Tissue RNA Kit纯化的总RNA纯度非常高，与CsCl梯度离心相当，其中基因组DNA的污染降至*低，纯化所得的RNA可直接用于多种下游分析，包括RT-PCR及定量RT-PCR，表达谱芯片分析，Northern、dot和slotblot分析以及引物延伸等。该试剂盒可分离出所有大于200 nt的RNA分子，并选择性地分离出大部分小于200nt的核酸（诸如5.8SrRNA、5SrRNA和rRNA，这些占总RNA的15-20%）。不过，对于专门的小RNA纯化，我们还是推荐使用PAXgeneTissue miRNA Kit。
PAXgene Tissue miRNA Kit的流程基本同上，不过它采用了优化的结合和洗涤条件，可分离出所有大于18nt的RNA分子，特别适合目前热门的miRNA研究。纯化所得的miRNA和总RNA可直接用于下游分析，包括Northernblot分析、定量RT-PCR以及芯片分析等，未检测到PCR抑制。
至于基因组DNA的分离，PAXgene TissueContainers收集和稳定组织后，PAXgene Tissue DNAKit接下来进行DNA的分离和纯化。在裂解缓冲液中进行组织裂解，并利用蛋白酶K进行消化。结合缓冲液及乙醇的缓冲条件可调整，以确保提供*佳的DNA结合。然后将裂解液上样到PAXgeneDNA离心柱上。在离心过程中，DNA会选择性地结合到硅胶膜上，杂质则流过柱子。用洗涤缓冲液进行2次高效的洗涤，去除残留的杂质和酶抑制剂，*后低盐洗脱缓冲液洗脱，获得的DNA可直接用于下游应用，包括各种PCR、Southernblotting及SNP基因分型等。
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PAXgene Tissue DNAKit纯化所得的总DNA纯度非常高，A260/A280比例达1.7-1.9，同时吸光度扫描显示其在260nm有对称峰，证实是高纯度的基因组DNA。纯化过程中高分子量的基因组DNA得以保留，PCR能扩增出>21kb的条带，而FFPE样品则望尘莫及，只能是一条长长的拖尾（图3），表明该试剂盒纯化出的DNA适合长片段PCR。
图3.基因组DNA扩增后的琼脂糖电泳图。人腭扁桃体标本分别用PAXgene Tissue System或甲醛处理。利用PAXgeneTissue DNAKit提取石蜡包埋切片中的总DNA；对于甲醛处理的扁桃体，则用一种市售的适合FFPE组织的DNA提取试剂盒。前者扩增出了21kb的片段，而FFPE样本则降解。
让我们也借这个机会回顾一下PreAnalytic公司的PAXgene系列产品：
PAXgene Blood RNATubes大家都不陌生，它们包含了裂解血细胞并立即稳定RNA的混合试剂。对于下游的基因谱表达分析而言，RNA稳定相当关键。如果不稳定，RNA会立即降解，转录本就会发生上调或下调。而PAXgeneBloodDNA管中采集的血液样本可在室温下储存长达3天，或在–20°C/–70°C储存至少50个月，却没有明显的RNA降解或转录水平的改变。
稳定之后，下一步就是利用PAXgene硅胶膜技术PAXgeneBlood RNA Kit，简单的离心操作。纯化18nt以上的总RNA。只要是长于18个核苷酸的RNA分子，这个试剂盒都不会放过，因此miRNA自然也难逃掌心。miRNA可用QIAGENmiScript PCR System或其它的定量RT-PCR系统来分析，也可进行表达谱分析。
PAXgene系统也提供DNA血液稳定和纯化的系列产品，但是目前看来，收集血液时候即加入抗凝剂是比较常见的操作，而加入抗凝剂的血不需要使用PAXgene的系统了。虽然，从保存核酸分子稳定的能力来看，PAXgene系统确实独树一帜。
另外，骨髓的稳定和RNA纯化的任务有PAXgene BoneMarrow 系统完成。收集在PAXgene Bone marrow Tube中后续用PAXgene Bone Marrow RNAKit纯化。
随着miRNA研究的持续升温，与血液打交道的研究人员也急切盼望有一种标准化方法，从人血液样品中纯化小分子RNA。为此，PreAnalytiX公司新推出了PAXgeneBlood miRNA Kit。它与PAXgene Blood RNATubes的强强联手，整合了血液的采集、稳定和运输，以及随后miRNA的富集。纯化是利用硅胶RNA纯化技术在离心柱中进行的。纯化可手工进行，也能在QIAcube中自动开展。
组织形态，我所欲也，分子信息的获得和分子水平的分析，亦我所欲也。有了PAXgene系统，二者皆可得，不用再做困难的取舍。
PAXgene系统为您带来一个样品的两个美妙世界!