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Immunomodulation effect of mesenchymal stem cells in islet transplantation - 18/09/21

Doi : 10.1016/j.biopha.2021.112042 
Manju Shrestha a, Tiep Tien Nguyen a, Jooho Park b, Jeong Uk Choi c, Simmyung Yook d, ⁎ , Jee-Heon Jeong a, ⁎
a College of Pharmacy, Yeungnam University, Gyeongsan, Gyeongbuk 38541, Republic of Korea 
b Department of Biomedical Chemistry, College of Biomedical & Health Science, Konkuk University, Chungju 27478, Republic of Korea 
c College of Pharmacy, Chonnam University, Gwangju 61186, Republic of Korea 
d College of Pharmacy, Keimyung University, Daegu 42601, Republic of Korea 

⁎Correspondence to: College of Pharmacy, Keimyung University, Daegu 42601, Republic of Korea.College of Pharmacy, Keimyung UniversityDaegu42601Republic of Korea⁎⁎Correspondence to: College of Pharmacy, Yeungnam University, Gyeongsan-si, Gyeongbuk-do 38541, Republic of Korea.College of Pharmacy, Yeungnam UniversityGyeongsan-siGyeongbuk-do38541Republic of Korea

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Abstract

Mesenchymal stem cells (MSCs) therapy has brought a great enthusiasm to the treatment of various immune disorders, tissue regeneration and transplantation therapy. MSCs are being extensively investigated for their immunomodulatory actions. MSCs can deliver immunomodulatory signals to inhibit allogeneic T cell immune responses by downregulating pro-inflammatory cytokines and increasing regulatory cytokines and growth factors. Islet transplantation is a therapeutic alternative to the insulin therapy for the treatment of type 1 diabetes mellitus (T1DM). However, the acute loss of islets due to the lack of vasculature and hypoxic milieu in the immediate post-transplantation period may lead to treatment failure. Moreover, despite the use of potent immunosuppressive drugs, graft failure persists because of immunological rejection. Many in vitro and in vivo researches have demonstrated the multipotency of MSCs as a mediator of immunomodulation and a great approach for enhancement of islet engraftment. MSCs can interact with immune cells of the innate and adaptive immune systems via direct cell–cell contact or through secretomes containing numerous soluble growth and immunomodulatory factors or mitochondrial transfer. This review highlights the interactions between MSCs and different immune cells to mediate immunomodulatory functions along with the importance of MSCs therapy for the successful islet transplantation.

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Graphical Abstract




ga1

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Highlights

•
MSCs therapy shows its promise in islet transplantation.
•
MSCs modulate various immune cells, mainly via secretome, to improve islet survival.
•
MSC spheroids and extracellular vesicles show advantages for the future therapy.

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Keywords : Mesenchymal stem cells, Immunomodulation, Islet transplantation, Soluble factors, Exosomes, Heterospheroids


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