Currently, sonodynamic therapy (SDT) has limited therapeutic outcomes and immune responses, highlighting the urgent need for enhanced strategies that can stimulate robust and long-lasting antitumor effects. Microcystis, a notorious microalga, reveals the possibility of mediating SDT owing to the presence of gas vesicles (GVs) and phycocyanin (PC). Herein, a nontoxic strain of Microcystis elabens (labeled Me) is developed as a novel agent for SDT because it generates O

Abstract Recent research on ferroptosis and cuproptosis has underscored the crucial role of trace element regulation in osteoarthritis (OA) treatment. However, research systematically addressing the alterations in nutrient elements in OA cartilage is lacking. This study is initiated using clinical specimens to quantify metal element concentrations in both damaged and intact cartilage to identify deficient trace elements within the inflammatory and senescent microenvironments of OA. Based on the preliminary findings of selenium (Se) and gallium (Ga) deficiencies in OA cartilage, tailored nanoparticles based on Se and Ga are designed and validated for their antioxidant ability. GaSe x nanoparticles demonstrated significant efficacy in mitigating chondrocyte degeneration and extracellular matrix degradation induced by inflammatory factors and in alleviating cartilage abrasion, hyperalgesia, and abnormal gait in a destabilization of the medial meniscus (DMM) mouse model. Mechanistically, GaSe x nanoparticles activated the Nrf2 pathway and competitively inhibited the ubiquitin‐mediated degradation of Gpx4, thus inhibiting ferroptosis. This study systematically designed GaSe x nanoparticles based on the imbalance of trace elements within the OA knee joint microenvironment and demonstrated robust antioxidant capabilities and remarkable competitive properties for ubiquitin, thereby providing a novel therapeutic solution for OA treatment.

Abstract Osteosarcoma (OS), a highly aggressive bone tumor, presents significant challenges in terms of effective treatment. We identified that cellular autophagy was impaired within OS by comparing clinical OS samples through bioinformatic analyses and further validated the inhibition of mitochondrial autophagy in OS at the transcriptomic level. Based on this finding, we investigated the therapeutic potential of a dual functional metal nanoplatform (MnSx) to facilitate a transition from the protective effect of low-level autophagy in OS to the killing effect of high-level autophagy in OS. MnSx facilitated intracellular H2S generation via endocytosis, leading to the S-sulfhydration of ubiquitin-specific peptidase 8 (USP8) and subsequent promotion of mitochondrial autophagy in vitro. Additionally, MnSx activated the cGAS/STING pathway, further enhancing the cellular autophagic response and accelerating tumor cell death. Moreover, it was demonstrated in vivo that MnSx, on the one hand, mediated the activation of tumor autophagy by USP8 via intracellular H2S, while Mn2+ promoted the maturation of dendritic cells, activated cytotoxic T lymphocytes and contributed to tumor eradication. Such tumor killing could be suppressed by the autophagy inhibitor chloroquine. Importantly, synergistic combination therapy with immune checkpoint inhibitors showed promise for achieving complete remission of OS. This study highlights the potential of MnSx as a dual-functional therapeutic platform for osteosarcoma treatment and offers novel directions for future research in this field.