Oxidative stress is known to be an important contributing factor in many chronic diseases. We tested the hypothesis that in healthy normal volunteers zinc acts as an effective anti-inflammatory and antioxidant agent. Ten normal volunteers were administered daily oral zinc supplementation (45 mg zinc as gluconate) and 10 volunteers received placebo for 8 weeks. Plasma zinc, MDA, HAE, and 8-OHdG levels; LPS-induced TNF-alpha and IL-1beta mRNA; and ex vivo TNF-alpha-induced NF-kappaB activity in mononuclear cells (MNC) were determined before and after supplementation. In subjects receiving zinc, plasma levels of lipid peroxidation products and DNA adducts were decreased, whereas no change was observed in the placebo group. LPS-stimulated MNC isolated from zinc-supplemented subjects showed reduced mRNA for TNF-alpha and IL-1beta compared to placebo. Ex vivo, zinc protected MNC from TNF-alpha-induced NF-kappaB activation. In parallel studies using HL-60, a promyelocytic cell line, we observed that zinc enhances the upregulation of mRNA and DNA-specific binding for A20, a transactivating factor which inhibits the activation of NF-kappaB. Our results suggest that zinc supplementation may lead to downregulation of the inflammatory cytokines through upregulation of the negative feedback loop A20 to inhibit induced NF-kappaB activation. Zinc administration to human subjects with conditions associated with increased oxidative stress should be explored.

Background:Zinc deficiency, cell-mediated immune dysfunction, susceptibility to infections, and increased oxidative stress have been observed in elderly subjects (ie, those >55 y old). Zinc is an effective antiinflammatory and antioxidant agent. Objectives:The primary objective was to determine the effect of zinc on the incidence of total infections in healthy elderly subjects. The secondary objective was to determine the effect of zinc on cytokines and oxidative stress markers. Design:A randomized, double-blind, placebo-controlled trial of zinc supplementation was conducted in elderly subjects. Fifty healthy subjects of both sexes aged 55–87 y and inclusive of all ethnic groups were recruited for this study from a senior center. The zinc-supplemented group received zinc gluconate (45 mg elemental Zn/d) orally for 12 mo. Incidence of infections during the supplementation period was documented. The generation of inflammatory cytokines, T helper 1 and T helper 2 cytokines, and oxidative stress markers and the plasma concentrations of zinc were measured at baseline and after supplementation. Results:Compared with a group of younger adults, at baseline the older subjects had significantly lower plasma zinc, higher ex vivo generation of inflammatory cytokines and interleukin 10, and higher plasma oxidative stress markers and endothelial cell adhesion molecules. The incidence of infections and ex vivo generation of tumor necrosis factor α and plasma oxidative stress markers were significantly lower in the zinc-supplemented than in the placebo group. Plasma zinc and phytohemagglutin-induced interleukin 2 mRNA in isolated mononuclear cells were significantly higher in the zinc-supplemented than in the placebo group. Conclusions:After zinc supplementation, the incidence of infections was significantly lower, plasma zinc was significantly higher, and generation of tumor necrosis factor α and oxidative stress markers was significantly lower in the zinc-supplemented than in the placebo group.

Chronic inflammation and oxidative stress are common risk factors for atherosclerosis. Zinc is an essential micronutrient that can function as an antiinflammatory and antioxidative agent, and as such, it may have atheroprotective properties.We hypothesized that zinc down-regulates the production of atherosclerosis-related cytokines/molecules in humans.To examine these effects, we conducted a randomized, double-blinded, placebo trial of zinc supplementation in elderly subjects. We recruited 40 healthy elderly subjects (aged 56-83 y) and randomly assigned them to 2 groups. One group was given an oral dose of 45 mg zinc/d as a gluconate for 6 mo. The other group was given a placebo. Cell culture models were conducted to study the mechanism of zinc as an atheroprotective agent.After 6 mo of supplementation, the intake of zinc, compared with intake of placebo, increased the concentrations of plasma zinc and decreased the concentrations of plasma high-sensitivity C-reactive protein (hsCRP), interleukin (IL)-6, macrophage chemoattractant protein 1 (MCP-1), vascular cell adhesion molecule 1 (VCAM-1), secretory phospholipase A2, and malondialdehyde and hydroxyalkenals (MDA+HAE) in elderly subjects. Regression analysis showed that changes in concentrations of plasma zinc were inversely associated with changes in concentrations of plasma hsCRP, MCP-1, VCAM-1, and MDA+HAE after 6 mo of supplementation. In cell culture studies, we showed that zinc decreased the generation of tumor necrosis factor-alpha, IL-1beta, VCAM-1, and MDA+HAE and the activation of nuclear transcription factor kappaB and increased antiinflammatory proteins A20 and peroxisome proliferator-activated receptor-alpha in human monocytic leukemia THP-1 cells and human aortic endothelial cells compared with zinc-deficient cells.These findings suggest that zinc may have a protective effect in atherosclerosis because of its antiinflammatory and antioxidant functions.

Abstract Pancreatic cancer is the fourth leading cause of cancer-related deaths in the United States, which is, in part, due to intrinsic (de novo) and extrinsic (acquired) resistance to conventional therapeutics, suggesting that innovative treatment strategies are required for overcoming therapeutic resistance to improve overall survival of patients. Oral administration of metformin in patients with diabetes mellitus has been reported to be associated with reduced risk of pancreatic cancer and that metformin has been reported to kill cancer stem cells (CSC); however, the exact molecular mechanism(s) has not been fully elucidated. In the current study, we examined the effect of metformin on cell proliferation, cell migration and invasion, and self-renewal capacity of CSCs and further assessed the expression of CSC marker genes and microRNAs (miRNA) in human pancreatic cancer cells. We found that metformin significantly decreased cell survival, clonogenicity, wound-healing capacity, sphere-forming capacity (pancreatospheres), and increased disintegration of pancreatospheres in both gemcitabine-sensitive and gemcitabine-resistant pancreatic cancer cells. Metformin also decreased the expression of CSC markers,CD44, EpCAM,EZH2, Notch-1, Nanog and Oct4, and caused reexpression of miRNAs (let-7a,let-7b, miR-26a, miR-101, miR-200b, and miR-200c) that are typically lost in pancreatic cancer and especially in pancreatospheres. We also found that reexpression of miR-26a by transfection led to decreased expression of EZH2 and EpCAM in pancreatic cancer cells. These results clearly suggest that the biologic effects of metformin are mediated through reexpression of miRNAs and decreased expression of CSC-specific genes, suggesting that metformin could be useful for overcoming therapeutic resistance of pancreatic cancer cells. Cancer Prev Res; 5(3); 355–64. ©2011 AACR.

Abstract The histone methyltransferase EZH2 is a central epigenetic regulator of cell survival, proliferation, and cancer stem cell (CSC) function. EZH2 expression is increased in various human cancers, including highly aggressive pancreatic cancers, but the mechanisms underlying for its biologic effects are not yet well understood. In this study, we probed EZH2 function in pancreatic cancer using diflourinated-curcumin (CDF), a novel analogue of the turmeric spice component curcumin that has antioxidant properties. CDF decreased pancreatic cancer cell survival, clonogenicity, formation of pancreatospheres, invasive cell migration, and CSC function in human pancreatic cancer cells. These effects were associated with decreased expression of EZH2 and increased expression of a panel of tumor-suppressive microRNAs (miRNA), including let-7a, b, c, d, miR-26a, miR-101, miR-146a, andmiR-200b, c that are typically lost in pancreatic cancer. Mechanistic investigations revealed that reexpression of miR-101 was sufficient to limit the expression of EZH2 and the proinvasive cell surface adhesion molecule EpCAM. In an orthotopic xenograft model of human pancreatic cancer, administration of CDF inhibited tumor growth in a manner associated with reduced expression of EZH2, Notch-1, CD44, EpCAM, and Nanog and increased expression of let-7, miR-26a, and miR-101. Taken together, our results indicated that CDF inhibited pancreatic cancer tumor growth and aggressiveness by targeting an EZH2-miRNA regulatory circuit for epigenetically controlled gene expression. Cancer Res; 72(1); 335–45. ©2011 AACR.

ABSTRACT Background Kinesin family member 5A (KIF5A) has been reported to be closely related to cancer progression. The aim of this study was to investigate the effect of KIF5A on lung adenocarcinoma (LUAD) and its potential molecular mechanisms. Methods Using bioinformatics analysis methods and molecular experiments, the expression of KIF5A in LUAD was analyzed, with its expression in attached and detached tumor cells assessed. Gene set enrichment analysis (GSEA) of KIF5A was carried out. The small molecular drug with the highest affinity for KIF5A was screened out through molecular docking experiments, which was validated through cellular thermal shift assay (CETSA). Quantitative polymerase chain reaction (qPCR) was employed to measure the expression levels of anoikis‐repressing genes (BCL2, CAV1), as well as anoikis‐inducing gene (PDCD4). CCK‐8 assay was applied to examine cell viability. Cell colony formation experiments were utilized to evaluate cell proliferation ability. Results We observed that KIF5A was highly upregulated in LUAD tissues and cells, with a higher level detected in detached LUAD cells. By resorting to bioinformatics analysis, we discovered that KIF5A was abundant in the anoikis pathway. Knocking down KIF5A reinforced anoikis in LUAD. Further screening identified Ergotamine as the small molecular drug with the highest affinity for KIF5A. The CETSA confirmed the binding relationship between the two. In addition, Ergotamine has a promoting effect on the anoikis of LUAD, while overexpression of KIF5A reversed the effects of Ergotamine on LUAD cells. Conclusion This project uncovered that the small molecular drug Ergotamine targets and inhibits the expression of KIF5A. Downregulated KIF5A can enhance the anoikis of LUAD. Our results supported the inhibition of KIF5A as an attractive therapeutic strategy for LUAD. This finding provides a new innovative pathway for the treatment of LUAD and offers a strong theoretical basis for the development of therapeutic drugs targeting KIF5A.