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健康科学部

健康スポーツ学科

Department of Health and Sports

越中 敬一写真

健康科学部/健康スポーツ学科
Faculty of Health Sciences/Department of Health and Sports

Keiichi Koshinaka

教授

プロフィール

担当科目生理学、運動生理学、発育発達と老化、スポーツ・健康、スポーツ・実践、留学の魅力、基礎運動学実験I
専門分野運動生理・生化学、分子栄養学、スポーツ栄養学
学位・称号/取得機関/取得年博士(医学)/名古屋大学/2004年
資格1997年 中学校教諭専修免許状(保健体育)
1997年 高等学校教諭専修免許状(保健体育)
過去の経歴玉川大学、筑波大学、名古屋大学、日本学術振興会特別研究員、ピッツバーグ大学postdoctoral fellow、長寿科学振興財団リサーチレジデント、新潟医療福祉大学健康栄養学科を経て現職
所属団体・学会等日本体力医学会、日本運動生理学会、新潟医療福祉学会

業績等

研究領域身体のエネルギー代謝調節機構の解明
研究紹介

身体は常に様々な刺激に対して適応を繰り返しており、正に適応すれば健康に、負に適応すれば病気になります。私の研究グループでは、身体のエネルギー代謝調節;特に運動や食事に関連した身体適応の「しくみ」を研究しています。骨格筋組織や培養細胞を試料にして実験をし、分子(遺伝子・たんぱく質など)レベルでしくみの解明を試みます。また、実験結果をもとにして、新しく効果的な身体トレーニング法の開発,健康食品の探索や競技力向上を目的としたサプリメント等の開発,エネルギー代謝異常が関連した病態の原因究明や治療法の開発を行っています。現在進行中の研究を紹介します。

1)筋肉から分泌されるホルモンに関する研究
筋肉は運動をするとなぜ疲れにくくなったり、力強くなったりするのか?単純な問いかけですが、現在もその詳細は不明な点が多いのです。最近筋肉からたくさんのホルモンのような分子が分泌されていることが分かりました。その中には、筋肉が運動などで活動的になると分泌が促進するものや、逆に筋肉が萎縮して細くなると分泌が促進するものなど様々です。我々は、これらの分子が運動による筋肉の適応に深く関与していると仮定して、これら分子の機能解析を行っております。しくみが分かれば、新しいトレーニング法の開発など、様々な分野・目的で応用することが可能となります。

2)筋肉の糖取り込み機構に関する研究
食事によって摂取された糖はインスリンの働きによって主に筋肉に取り込まれて貯蓄・消費されます。この糖取り込み機構に障害が生じると糖がうまく取り込めなくなり、血液中に糖があふれてしまって糖尿病が発症します。しかし、運動をすると筋肉が刺激されて糖取り込み機構を活性化することができるので、運動は糖尿病の予防・治療に効果的なのです。我々は、運動をしなくても運動をしたような細胞反応を筋肉に誘発する方法の探索をしております。この方法が確立されれば、高齢者などの運動が十分にできない対象においても生活習慣病の予防において有効な処方の1つになる可能性があります。

3)運動パフォーマンスの亢進や体重のコントロールを目的とした食事法に関する研究
日頃から食事で摂取する総カロリー量や脂肪量を気にするアスリートも多いと思いますが、「脂質」もアスリートにとって悪者ではなく、時に筋肉を大きくすることに役立ちます。また、「糖」といっても性質の異なるたくさんの糖が存在していて、その性質によって疲労防止のために運動前・運動中・運動後のそれぞれで摂取した方が良い糖の種類が異なります。さらに栄養価が十分に高い「蛋白質」であっても、その素材源の違いによって筋肉が大きくなる割合も大きく異なります。我々は各種の目的のために、より効果的な栄養摂取を行う方法について研究をしています。研究成果は、科学的エビデンスに基づいたスポーツ栄養学として発展したり、サプリメントの開発等に貢献しています。

著書1. 糖質代謝.In: 宮村実晴 編集. ニュー運動生理学II. 真興交易医書出版部. 2014 35-44.
2. Glucose metabolism during and post-exercise. In: Kunihiro Sakuma, editor. Current research trends in skeletal muscle. Kerala. Research Signpost. 2011 143-158.
3. 骨格筋の筋収縮と運動能力. In: 越中敬一 編集. 運動生理学. みらい. 2023 11-21. 79-90.
4. エネルギー代謝. In: 越中敬一 編集. 運動生理学. みらい. 2023 23-42.
5. 運動と栄養. In: 越中敬一 編集. 運動生理学. みらい. 2023 45-57.
6. 運動とホルモン. In: 越中敬一 編集. 運動生理学. みらい. 2023 79-90.
研究論文(和文)1. A. Sato, S. Sato, G. Omori, K. Koshinaka Effects of thiamin restriction on exercise-associated glycogen metabolism and AMPK activation level in skeletal muscle, Nutrients, 2022 14(3): 710. doi: 10.3390/nu14030710.
2. K. Kido, K. Koshinaka, H, Iizawa, H. Honda, A. Hirota, T. Nakamura, M. Arikawa, M. Ra S-G, K. Kawanaka Egg white protein promotes developmental growth in rodent muscle independent of the leucine content, J. Nutr, 2021 152(1):117-129.
3. K. Koshinaka, A. Honda, R. IIzumi, Y. Miyazawa, K. Kawanaka, A. Sato Egg white protein feeding facilitates skeletal muscle gain in young rats with/without clenbuterol treatment. Nutrients, 2021 13(6): 2042. doi: 10.3390/nu13062042.
4. K. Koshinaka, A. Honda, H. Masuda, A. Sato Effect of quercetin treatment on mitochondrial biogenesis and exercise-induced AMP-activated protein kinase activation in rat skeletal muscle. Nutrients, 2020 12: e729. doi: 10.3390/nu12030729.
5. Song-Gyu Ra, E. Kawamoto, M. Iwabe, H. Iizawa, H. Honda, Y. Tomiga, Y. Higaki, K. Koshinaka, K. Kawanaka Acute bout of exercise downregulates thioredoxin-interacting protein expression in rat contracting skeletal muscles. Physiol. Report, 2020 8(11): e14388. 31. doi: 10.14814/phy2.14388.
6. K. Koshinaka, Rie Ando, Akiko Sato Short-term replacement of starch with isomaltulose enhances both insulin-dependent and -independent glucose uptake in rat skeletal muscle. J. Clin. Biol. Nutr, 2018 63:113-122.
7. E. Kawamoto, K. Koshinaka, T Yoshimura, H Masuda, K. Kawanaka Immobilization rapidly induces muscle insulin resistance together with the activation of MAPKs (JNK and p38) and impairment of AS160 phosphorylation. Physiol. Report, 2016 4: e12876. doi: 10.14814/phy2.12876.
8. M. Iwabe, E. Kawamoto, K. Koshinaka, K. Kawanaka Increased postexercise insulin sensitivity is accompanied by increased AS160 phosphorylation in slow-twitch soleus muscle. Physiol. Res, 2014 2: e12162.
9. K. Koshinaka, E. Kawamoto, A. Natsuki, K. Toshinai, M. Nakazato, K. Kawanaka Elevation of muscle temperature stimulates muscle glucose uptake in vivo and in vitro. J. Physiol. Sci, 2013 63:409-418.
10. A Sahu, K Koshinaka, M Sahu PI3K is an upstream regulator of the PDE3B pathway of leptin signaling that may not involve activation of Akt in the rat hypothalamus. J. Neuroendocrinol, 2012 25:168-179.
11. A. Sano, K. Koshinaka, N. Abe, M. Morifuji, J. Koga, E. Kawasaki, K. Kawanaka The effect of high-intensity intermittent swimming on post-exercise glycogen supercompensation in rat skeletal muscle. J. Physiol. Sci, 2012 62:1-9.
12. K. Koshinaka, K. Toshinai, A. Mohammad, K. Noma, M. Oshikawa, H. Ueno, H. Yamaguchi, M. Nakazato Therapeutic potential of ghrelin treatment for unloading-induced muscle atrophy in mice. Biochem. Biophys. Res. Commun, 2011 412:296-301.
13. 米川忠人,越中敬一,中里雅光 特集:高齢者の虚弱-評価と対策-3.グレリンによるサルコペニアへの介入. 米川忠人,越中敬一,中里雅光(2011),特集:高齢者の虚弱-評価と対策-3.グレリンによるサルコペニアへの介入.Geriat. Med, 2011 49:331-334.
14. K. Noma, K. Toshinai, K. Koshinaka, M. Nakazato Telmisartan suppresses food intake via the melanocortin pathway. Obes. Res. Clin. Pract, 2011 5:e93-e100.
15. M. Tadaishi, S. Miura, Y. Kai, E. Kawasaki, K. Koshinaka, K. Kawanaka, J. Nagata, Y. Oishi, and O. Ezaki Effect of exercise intensity and AICAR on isoform-specific expressions of murine skeletal muscle PGC-1α mRNA: a role of β2-adrenergic receptor activation. Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab, 2011 300:E341-349.
16. E. Kawasaki, F. Hokari, M. Sasaki, A. Sakai, K. Koshinaka, K. Kawanaka The effects of β-adrenergic stimulation and exercise on NR4A3 protein expression in rat skeletal muscle. J. Physiol. Sci, 2011 61:1-11.
17. K. Toshinai, H. Yamaguchi, H. Kageyama, T. Matsuo, K. Koshinaka, K. Sasaki, S. Shioda, N. Minamino, M. Nakazato Neuroendocrine regulatory peptide-2 regulates feeding behavior via the orexin system in the hypothalamus. Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab, 2010 299:E394-401.
18. F. Hokari, E. Kawasaki, A. Sakai, K. Koshinaka, K. Sakuma, K. Kawanaka Muscle contractile activity regulates Sirt3 protein expression in rat skeletal muscles. J. Appl. Physiol, 2010 109:332-340.
19. E. Kawasaki, F. Hokari, M. Sasaki, A. Sakai, K. Koshinaka, K. Kawanaka Role of local muscle contractile activity in the exercise-induced increase in NR4A receptors mRNA expression. J. Appl. Physiol, 2009 106:1826-1832.
20. J-H. Park, K. Koshinaka, K. Kawanaka, H. Matsuda, N. Hitomi, K. Okabe, N. Omi Administration of royal jelly protein increases endurance performance in trained young male rats. Adv. Exerc. Sports Physiol, 2009 15:17-23.
21. K. Koshinaka, E. Kawasaki, F. Hokari, K. Kawanaka Effect of acute high-intensity intermittent swimming on post-exercise insulin responsiveness in epitrochlearis muscle of fed rats. Metabolism, 2009 58:246-253.
22. 中里雅光,越中敬一,十枝内厚次,児玉剛士,芦谷淳一 加齢性サルコペニアのメカニズムとグレリンによる治療介入の可能性. 日本老年医学会雑誌, 2009 46:330-331.
23. MS. Mondal, K. Toshinai, K. Koshinaka, H. Ueno, M. Nakazato Characterization of obestatin in rat and human stomach and plasma, and its lack of effect on feeding behavior in rodents. J. Endocrinol, 2008 198:339-346.
24. K. Koshinaka, Y. Oshida, M. Kubota, Y. Sato Exposure to nitric oxide does not induce insulin resistance of glucose uptake in isolated rat epitrochlearis muscle. Acta Endocrinol, 2008 4:133-142.
25. K. Koshinaka, A. Sano, K. F. Howlett, T. Yamazaki, M. Sasaki, K. Sakamoto, K. Kawanaka Effect of high intensity intermittent exercise on post-exercise insulin sensitivity in rat epitrochlearis muscle. Metabolism, 2008 57:749-756.
26. M. Kubota, K. Koshinaka, Y. Kawata, T. Koike, Y. Oshida Effects of continuous low-carbohydrate diet after long-term exercise on GLUT-4 protein content in rat skeletal muscle. Horm. Metab. Res, 2008 40:24-28. その他
科学研究費1. 2004-2006年度 その他 骨格筋における細胞内エネルギー過剰状態の感知機構
2. 2011-2012年度 若手研究 身体運動による骨格筋温度の上昇は骨格筋エネルギー代謝を調節する因子か?
3. 2013-2015年度 若手研究 骨格筋の筋収縮活動が肝臓のインスリン作用を増強する分子機序の解明
4. 2016-2018年度 基盤研究(C) 鉄欠乏状況下において身体運動能力の低下を惹起する骨格筋内の分子機序の解明
5. 2019-2022年度 基盤研究(C) 組織温度の変化に起因したグリコーゲン代謝調節機構の解明とその実践的応用方法の検討
6. 2023年度-継続 基盤研究(C) 一過性の身体運動による骨格筋インスリン作用の亢進における水分子動態の関与
共同研究・受託研究 等1. 2012年度 研究助成金 温水療法がII型糖尿病の治療に有効である分子機序の解明-骨格筋の熱応答反応による身体運動様作用に着眼して-
2. 2012-2013年度 企業 共同 イソマルチュロースが運動機能に及ぼす影響
3. 2014年度 企業 共同 イソマルチュロースの長期摂取が身体トレーニングによる骨格筋持久力の向上作用に及ぼす影響
4. 2015年度 企業 共同 イソマルチュロースの摂取が身体トレーニングによる骨格筋持久力の向上作用に及ぼす影響
5. 2017年度 企業 共同 身体運動効果を増強させる特定栄養成分の探索とその応用方法
6. 2018年度 企業 共同 持久系運動能力を高める食品成分の探索
7. 2018-2019年度 その他 卵タンパク質の有するアナボリック作用の分子機序の解明と臨床応用の可能性
8. 2019年度 企業 共同 アスリートの運動能力を高める食品素材の探索と評価
9. 2019-2020年度 企業 共同 植物エキスによるサルコペニア予防効果の評価
10. 2021年度 企業 共同 エキスAが骨格筋のエネルギー代謝に及ぼす影響の網羅的解析
学会・職能団体の委員1. 日本体力医学会 評議委員

Profile

Research AreasExercise Physiology, Exercise Biochemistry, Sports Nutrition
Research IntroductionThe body constantly adapts to various stimuli, and if it adapts positively, it becomes healthy, and if it adapts negatively, it becomes ill. Our research interest is metabolic plasticity in the body; especially the mechanism of physical adaptation related to exercise and diet. We will conduct experiments using intact tissues and cultured cells as well as human samples, and try to elucidate the mechanism at the molecular (gene, protein, etc.) level. In addition, based on the experimental results, we will develop new and effective physical training methods, and develop supplements/nutritional interventions for promoting health and exercise performance.
BooksK. Koshinaka (2011), Glucose metabolism during and post-exercise. In: Kunihiro Sakuma, editor. Current research trends in skeletal muscle. Kerala. Research Signpost. 143-158.
Papers1) A. Sato, S. Sato, G. Omori, K. Koshinaka (2022), Effects of thiamin restriction on exercise-associated glycogen metabolism and AMPK activation level in skeletal muscle, Nutrients, 14(3): 710. doi: 10.3390/nu14030710. 2) K. Kido, K. Koshinaka, H, Iizawa, H. Honda, A. Hirota, T. Nakamura, M. Arikawa, M. Ra S-G, K. Kawanaka (2021), Egg white protein promotes developmental growth in rodent muscle independent of the leucine content, J. Nutr, 152(1):117-129. 3) K. Koshinaka, A. Honda, R. IIzumi, Y. Miyazawa, K. Kawanaka, A. Sato (2021), Egg white protein feeding facilitates skeletal muscle gain in young rats with/without clenbuterol treatment. Nutrients, 13(6): 2042. doi: 10.3390/nu13062042. 4) K. Koshinaka, A. Honda, H. Masuda, A. Sato (2020), Effect of quercetin treatment on mitochondrial biogenesis and exercise-induced AMP-activated protein kinase activation in rat skeletal muscle. Nutrients, 12: e729. doi: 10.3390/nu12030729. 5) Song-Gyu Ra, E. Kawamoto, M. Iwabe, H. Iizawa, H. Honda, Y. Tomiga, Y. Higaki, K. Koshinaka, K. Kawanaka (2020), Acute bout of exercise downregulates thioredoxin-interacting protein expression in rat contracting skeletal muscles. Physiol. Report, 8(11): e14388. 31. doi: 10.14814/phy2.14388. 6) K. Koshinaka, Rie Ando, Akiko Sato (2018), Short-term replacement of starch with isomaltulose enhances both insulin-dependent and -independent glucose uptake in rat skeletal muscle. J. Clin. Biol. Nutr, 63:113-122. 7)E. Kawamoto, K. Koshinaka, T Yoshimura, H Masuda, K. Kawanaka (2016), Immobilization rapidly induces muscle insulin resistance together with the activation of MAPKs (JNK and p38) and impairment of AS160 phosphorylation. Physiol. Report, 4: e12876. doi: 10.14814/phy2.12876. 8) M. Iwabe, E. Kawamoto, K. Koshinaka, K. Kawanaka (2014), Increased postexercise insulin sensitivity is accompanied by increased AS160 phosphorylation in slow-twitch soleus muscle. Physiol. Res, 2: e12162. 9) K. Koshinaka, E. Kawamoto, A. Natsuki, K. Toshinai, M. Nakazato, K. Kawanaka (2013), Elevation of muscle temperature stimulates muscle glucose uptake in vivo and in vitro. J. Physiol. Sci, 63:409-418. 10) A Sahu, K Koshinaka, M Sahu (2012), PI3K is an upstream regulator of the PDE3B pathway of leptin signaling that may not involve activation of Akt in the rat hypothalamus. J. Neuroendocrinol, 25:168-179. 11) A. Sano, K. Koshinaka, N. Abe, M. Morifuji, J. Koga, E. Kawasaki, K. Kawanaka (2012), The effect of high-intensity intermittent swimming on post-exercise glycogen supercompensation in rat skeletal muscle. J. Physiol. Sci, 62:1-9. 12) K. Koshinaka, K. Toshinai, A. Mohammad, K. Noma, M. Oshikawa, H. Ueno, H. Yamaguchi, M. Nakazato (2011), Therapeutic potential of ghrelin treatment for unloading-induced muscle atrophy in mice. Biochem. Biophys. Res. Commun, 412:296-301. 13) K. Noma, K. Toshinai, K. Koshinaka, M. Nakazato (2011), Telmisartan suppresses food intake via the melanocortin pathway. Obes. Res. Clin. Pract, 5:e93-e100. 14) M. Tadaishi, S. Miura, Y. Kai, E. Kawasaki, K. Koshinaka, K. Kawanaka, J. Nagata, Y. Oishi, and O. Ezaki (2011), Effect of exercise intensity and AICAR on isoform-specific expressions of murine skeletal muscle PGC-1α mRNA: a role of β2-adrenergic receptor activation. Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab, 300:E341-349. 15) E. Kawasaki, F. Hokari, M. Sasaki, A. Sakai, K. Koshinaka, K. Kawanaka (2011), The effects of β-adrenergic stimulation and exercise on NR4A3 protein expression in rat skeletal muscle. J. Physiol. Sci, 61:1-11. 16) K. Toshinai, H. Yamaguchi, H. Kageyama, T. Matsuo, K. Koshinaka, K. Sasaki, S. Shioda, N. Minamino, M. Nakazato (2010), Neuroendocrine regulatory peptide-2 regulates feeding behavior via the orexin system in the hypothalamus. Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab, 299:E394-401. 17) F. Hokari, E. Kawasaki, A. Sakai, K. Koshinaka, K. Sakuma, K. Kawanaka (2010), Muscle contractile activity regulates Sirt3 protein expression in rat skeletal muscles. J. Appl. Physiol, 109:332-340. 18) E. Kawasaki, F. Hokari, M. Sasaki, A. Sakai, K. Koshinaka, K. Kawanaka (2009), Role of local muscle contractile activity in the exercise-induced increase in NR4A receptors mRNA expression. J. Appl. Physiol, 106:1826-1832. 19) J-H. Park, K. Koshinaka, K. Kawanaka, H. Matsuda, N. Hitomi, K. Okabe, N. Omi (2009), Administration of royal jelly protein increases endurance performance in trained young male rats. Adv. Exerc. Sports Physiol, 15:17-23. 20) K. Koshinaka, E. Kawasaki, F. Hokari, K. Kawanaka (2009), Effect of acute high-intensity intermittent swimming on post-exercise insulin responsiveness in epitrochlearis muscle of fed rats. Metabolism, 58:246-253. 21) MS. Mondal, K. Toshinai, K. Koshinaka, H. Ueno, M. Nakazato (2008), Characterization of obestatin in rat and human stomach and plasma, and its lack of effect on feeding behavior in rodents. J. Endocrinol, 198:339-346. 22) K. Koshinaka, Y. Oshida, M. Kubota, Y. Sato (2008), Exposure to nitric oxide does not induce insulin resistance of glucose uptake in isolated rat epitrochlearis muscle. Acta Endocrinol, 4:133-142. 23) K. Koshinaka, A. Sano, K. F. Howlett, T. Yamazaki, M. Sasaki, K. Sakamoto, K. Kawanaka (2008), Effect of high intensity intermittent exercise on post-exercise insulin sensitivity in rat epitrochlearis muscle. Metabolism, 57:749-756. 24) M. Kubota, K. Koshinaka, Y. Kawata, T. Koike, Y. Oshida (2008), Effects of continuous low-carbohydrate diet after long-term exercise on GLUT-4 protein content in rat skeletal muscle. Horm. Metab. Res, 40:24-28. Others.