Abstract Bone marrow-derived mesenchymal stem cells (MSCs) have contributed to the improvement of diabetic nephropathy (DN); however, the actual mediator of this effect and its role has not been characterized thoroughly. We investigated the effects of MSC therapy on DN, focusing on the paracrine effect of renal trophic factors, including exosomes secreted by MSCs. MSCs and MSC-conditioned medium (MSC-CM) as renal trophic factors were administered in parallel to high-fat diet (HFD)-induced type 2 diabetic mice and streptozotocin (STZ)-induced insulin-deficient diabetic mice. Both therapies showed approximately equivalent curative effects, as each inhibited the exacerbation of albuminuria. They also suppressed the excessive infiltration of BMDCs into the kidney by regulating the expression of the adhesion molecule ICAM-1. Proinflammatory cytokine expression (e.g., TNF-α) and fibrosis in tubular interstitium were inhibited. TGF-β1 expression was down-regulated and tight junction protein expression (e.g., ZO-1) was maintained, which sequentially suppressed the epithelial-to-mesenchymal transition of tubular epithelial cells (TECs). Exosomes purified from MSC-CM exerted an anti-apoptotic effect and protected tight junction structure in TECs. The increase of glomerular mesangium substrate was inhibited in HFD-diabetic mice. MSC therapy is a promising tool to prevent DN via the paracrine effect of renal trophic factors including exosomes due to its multifactorial action.

Abstract The incidence of dementia is higher in diabetic patients, but no effective treatment has been developed. This study showed that rat bone marrow mesenchymal stem cells (BM-MSCs) can improve the cognitive impairments of STZ-diabetic mice by repairing damaged neurons and astrocytes. The Morris water maze test demonstrated that cognitive impairments induced by diabetes were significantly improved by intravenous injection of BM-MSCs. In the CA1 region of the hippocampus, degeneration of neurons and astrocytes, as well as synaptic loss, were prominent in diabetes and BM-MSC treatment successfully normalized them. Since a limited number of donor BM-MSCs was observed in the brain parenchyma, we hypothesized that humoral factors, especially exosomes released from BM-MSCs, act on damaged neurons and astrocytes. To investigate the effectiveness of exosomes for treatment of diabetes-induced cognitive impairment, exosomes were purified from the culture media and injected intracerebroventricularly into diabetic mice. Recovery of cognitive impairment and histological abnormalities similar to that seen with BM-MSC injection was found following exosome treatment. Use of fluorescence-labeled exosomes demonstrated that injected exosomes were internalized into astrocytes and neurons; these subsequently reversed the dysfunction. The present results indicate that exosomes derived from BM-MSCs might be a promising therapeutic tool for diabetes-induced cognitive impairment.

Acral lentiginous melanoma (ALM) is the most common melanoma subtype in non-Caucasians. Despite advances in cancer immunotherapy, current immune checkpoint inhibitors remain unsatisfactory for ALM. Hence, we conducted comprehensive immune profiling using single-cell phenotyping with reactivity screening of the T cell receptors of tumor-infiltrating T lymphocytes (TILs) in ALM. Compared with cutaneous melanoma, ALM showed a lower frequency of tumor-reactive CD8 clusters and an enrichment of regulatory T cells with direct tumor recognition ability, suggesting a suppressive immune microenvironment in ALM. Tumor-reactive CD8 TILs showed heterogeneous expression of coinhibitory molecules, including KLRC1 (NKG2A), in subpopulations with therapeutic implications. Overall, our study provides a foundation for enhancing the efficacy of immunotherapy in ALM.