Abstract Extracellular vesicles (EVs) play a crucial role in triggering tumour‐aggressive behaviours. However, the energetic process by which tumour cells produce EVs remains poorly understood. Here, we demonstrate the involvement of β ‐hexosaminidase B (HEXB) in mediating EV release in response to oxidative stress, thereby promoting the development of hepatocellular carcinoma (HCC). Mechanistically, reactive oxygen species (ROS) stimulate the nuclear translocation of transcription factor EB (TFEB), leading to the upregulation of both HEXB and its antisense lncRNA HEXB‐AS. HEXB‐AS can bind HEXB to form a protein/RNA complex, which elevates the protein stability of HEXB. The stabilized HEXB interacts with lysosome‐associated membrane glycoprotein 1 (LAMP1), disrupting lysosome‐multivesicular body (MVB) fusion, which protects EVs from degradation. Knockdown of HEXB efficiently inhibits EV release and curbs HCC growth both in vitro and in vivo. Moreover, targeting HEXB by M‐31850 significantly inhibits HCC growth, especially when combined with GW4869, an inhibitor of exosome release. Our results underscore the critical role of HEXB as a modulator that promotes EV release during HCC development.

The class I PI3K-AKT signaling pathway is the master regulator of cell survival, growth, and proliferation, and among the most frequently mutated pathways in cancer. However, where and how the PI3K-AKT signaling is spatially activated and organized in mammalian cells remain poorly understood. Here, we identified focal adhesions (FAs) as the subcellular signaling hubs organizing the activation of PI3K-PI(3,4,5)P3-AKT signaling in mammalian cells. We found that class IA PI3Ks are preferentially and dynamically recruited to FAs for activation, resulting in localized production of the critical signaling lipid PI(3,4,5)P3 around FAs. As the effector protein of PI(3,4,5)P3, AKT molecules are dynamically recruited around FAs for activation. Mechanistically, the spatial recruitment/activation of PI3K-PI(3,4,5)P3-AKT cascade are regulated by the activated FAK. Furthermore, combined inhibition of class I PI3K and FAK results in a more potent inhibitory effect on cancer cells. Thus, our results unveil a growth-factor independent, compartmentalized organization mechanism for PI3K-PI(3,4,5)P3-AKT signaling.

Despite intensive search over the past decades, only a few small-molecule DNA fluorescent dyes were found with large Stokes shifts. These molecules, however, are often too toxic for widespread usage. Here, we designed DNA-specific fluorescent dyes rooted in benzimidazole architectures with a hitherto unexplored molecular framework based on thiazole-benzimidazole scaffolding. We further incorporated a pyrazole ring with an extended sidechain to prevent cell penetration. These novel benzimidazole derivatives were predicted by quantum calculations and subsequently validated to have large Stokes shifts ranging from 135 to 143 nm, with their emission colors changed from capri blue for the Hoechst reference compound to iguana green. These readily-synthesized compounds, which displayed improved DNA staining intensity and detection limits along with a complete loss of capability for cellular membrane permeation and negligible mutagenic effects as designed, offer a safer alternative to the existing high-performance small-molecule DNA fluorescent dyes.

Background As a class of analgesics, opioids are frequently used to treat both acute and chronic moderate to severe pain. Patients frequently receive opioid painkillers after orthopedic accidents or surgeries. Evidence suggests that opioid drug users have a 55.1% higher risk of fracture and poor bone repair than non-users of opioid drugs. The key pathogenic alterations in the incidence and progression of poor bone repair are over apoptosis and aging of osteoblasts due to the stress caused by oxidation. Dexmedetomidine (Dex) has been proven to protect against a variety of degenerative illnesses by reducing oxidative stress. However, nothing is known about how it affects bone repair. Methods PI3K/Akt/Nrf2 pathway was detected by immunofluorescence and Western blot. SOD, CAT, JC-1, dihydroethidium and mitosox were used in the Oxidative Stress. Micro-CT, H&E and Masson’s staining, immunohistochemically were performed to evaluate the therapeutic effects of DEX on calvarial defects in the morphine-induced rat model. Results We found that morphine-induced an imbalance in the metabolism and catabolism of primary rat Osteoblasts. However, these conditions could be inhibited by DEX treatment. In the meantime, DEX induced the expression of Nrf2-regulated antioxidant enzymes such as NQO1, HO-1, GCLm, GCLc, and TrxR1. DEX-mediated Nrf2 activation is linked to the PI3K/Akt signaling system. Furthermore, it has been established that intravenous DEX enhanced the growth of bone healing in a model of a surgically produced rat cranial lesion. Conclusion This is the first description of the unique DEX mechanism acting as a Nrf2 activator against morphine-mediated oxidative harm, raising the possibility that the substance may be used to prevent bone defects.