白头研究所的科学家借助于一种新型的分析方法，确定了乳腺干细胞分化时所需的一种调控基因。。该基因被称为RUNX1的抑制剂，可阻止细胞退出干细胞状态。

“我们对此感到非常兴奋，因为它给扩大培养干细胞的问题提出了一个新的解决方案，”白头研究所的成员Piyush Gupta说。“与其尝试在实验室重建干细胞壁龛，这是非常具有挑战性的工作，人们可以简单地通过抑制干细胞分化所需的基因，如RUNX1，这种替代方法为再生医学提供了一种新的可能性。”

直到现在，寻找控制干细胞自我更新和分化的基因还依赖于标定干细胞特定状态的标记。如果可用，这些标记可使研究人员去追踪干细胞，并观察它们的行为方式。但问题是，存在着非常少的标记物可用来区分干细胞和它们的同系物，如原始祖细胞。

Gupta实验室设计了一种叫做细胞状态扰动表达分析，或叫PEACS的方法，用来确定调控细胞状态的基因。即通过研究对影响细胞干性的因子所做出的反应，来追踪干细胞，原始祖细胞和分化的细胞类型所组成的混合物中发生的改变。PEACS在近期的美国科学公共图书馆计算生物学杂志（PLOS Computational Biology）中被详细介绍。

为了测试PEACS的功能，Gupta实验室的一名研究生分析了一个人类乳腺干细胞系。乳房组织是由几种不同类型的组织所组成，例如产生乳汁的小叶和输送它的管道。在发育过程中，这些组织由乳腺干细胞所形成。

PEACS确定了细胞中可引起干细胞和分化细胞之间比例显著变化的3个基因。其中两个已经在乳腺干细胞的调节和分化中发挥了作用。第三个RUNX1基因，已知并不是乳腺干细胞的调控因子，但已被证明在某些白血病和乳腺癌中会失调或突变。白头研究所的成员Peter Reddien最近也确定了一个RUNX1的同源体，其在扁形虫干细胞中的激活对伤口的愈合至关重要。

为了在乳腺干细胞中观察RUNX1的作用，Sokol抑制了该基因，控制细胞处于停滞状态，并使它们形成未分化的干细胞球。当RUNX1被再次表达时，细胞球体就会生成含有分化细胞的导管和小叶。

由于RUNX1在乳腺干细胞和乳腺癌中起着重要的作用，Gupta想更多地了解它所调控的基因以及控制其活化的上游因素。

至于PEACS，Sokol想知道是否可借助它来帮助寻找控制干细胞状态的药物。

“我们认为寻找可用于不同干细胞群体自我更新的化学抑制剂或活化剂是一件很有趣的事，”Sokol说。“使用我们的算法可以帮助筛选化学库，并查找影响分化或自我更新细胞状态的某个因素。对于再生医学或维持用于再生医学的细胞群的纯态来说，它们都是很有趣的候选因子。 “