The human ageing process is universal, ubiquitous and inevitable. Every physiological function is being continuously diminished. There is a range between two distinct phenotypes of ageing, shaped by patterns of living - experiences and behaviours, and in particular by the presence or absence of physical activity (PA) and structured exercise (i.e., a sedentary lifestyle). Ageing and a sedentary lifestyle are associated with declines in muscle function and cardiorespiratory fitness, resulting in an impaired capacity to perform daily activities and maintain independent functioning. However, in the presence of adequate exercise/PA these changes in muscular and aerobic capacity with age are substantially attenuated. Additionally, both structured exercise and overall PA play important roles as preventive strategies for many chronic diseases, including cardiovascular disease, stroke, diabetes, osteoporosis, and obesity; improvement of mobility, mental health, and quality of life; and reduction in mortality, among other benefits. Notably, exercise intervention programmes improve the hallmarks of frailty (low body mass, strength, mobility, PA level, energy) and cognition, thus optimising functional capacity during ageing. In these pathological conditions exercise is used as a therapeutic agent and follows the precepts of identifying the cause of a disease and then using an agent in an evidence-based dose to eliminate or moderate the disease. Prescription of PA/structured exercise should therefore be based on the intended outcome (e.g., primary prevention, improvement in fitness or functional status or disease treatment), and individualised, adjusted and controlled like any other medical treatment. In addition, in line with other therapeutic agents, exercise shows a dose-response effect and can be individualised using different modalities, volumes and/or intensities as appropriate to the health state or medical condition. Importantly, exercise therapy is often directed at several physiological systems simultaneously, rather than targeted to a single outcome as is generally the case with pharmacological approaches to disease management. There are diseases for which exercise is an alternative to pharmacological treatment (such as depression), thus contributing to the goal of deprescribing of potentially inappropriate medications (PIMS). There are other conditions where no effective drug therapy is currently available (such as sarcopenia or dementia), where it may serve a primary role in prevention and treatment. Therefore, this consensus statement provides an evidence-based rationale for using exercise and PA for health promotion and disease prevention and treatment in older adults. Exercise prescription is discussed in terms of the specific modalities and doses that have been studied in randomised controlled trials for their effectiveness in attenuating physiological changes of ageing, disease prevention, and/or improvement of older adults with chronic disease and disability. Recommendations are proposed to bridge gaps in the current literature and to optimise the use of exercise/PA both as a preventative medicine and as a therapeutic agent.

Abstract Age-related decline in skeletal muscle structure and function can be mitigated by regular exercise. However, the precise mechanisms that govern this are not fully understood. The nucleus plays an active role in translating forces into biochemical signals (mechanotransduction), with nuclear lamina protein Lamin A regulating nuclear shape, nuclear mechanics, and ultimately gene expression. Defective Lamin A expression causes muscle pathologies and premature ageing syndromes, but the roles of nuclear structure and function in physiological ageing and in exercise adaptations remain obscure. Here, we isolated single muscle fibres and carried out detailed morphological and functional analyses on myonuclei from young and older exercise-trained individuals. Strikingly, myonuclei from trained individuals were more spherical, less deformable, and contained a thicker nuclear lamina than untrained individuals. Complementary to this, exercise resulted in increased levels of Lamin A and increased myonuclear stiffness in mice. We conclude that exercise is associated with myonuclear remodelling, independently of age, which may contribute to the preservative effects of exercise on muscle function throughout the lifespan. Key points The nucleus plays an active role in translating forces into biochemical signals Myonuclear aberrations in a group of muscular dystrophies called laminopathies suggest that the shape and mechanical properties of myonuclei are important for maintaining muscle function. Here, we present striking differences in myonuclear shape and mechanics associated with exercise, in both young and old humans. Myonuclei from trained individuals were more spherical, less deformable, and contained a thicker nuclear lamina than untrained individuals. We conclude that exercise is associated with age-independent myonuclear remodelling, which may help to maintain muscle function throughout the lifespan.

Abstract Myonuclear domain (MND) is the theoretical volume of cytoplasm within which a myonucleus is responsible for transcribing DNA. Changes in myonuclear number, organisation, and myonuclear domain size are associated with exercise adaptations and ageing. However, data on satellite cell activation, changes in MND volumes and myonuclear arrangement following exercise are inconsistent. Additionally, whether MNDs and myonuclear arrangement are altered with age remains unclear. The aim of the present investigation was therefore to investigate relationships between age and activity status and myonuclear numbers and organisation. Muscle fibres from younger trained (YT) and older trained (OT) individuals were compared with age-matched untrained counterparts (YU and OU). Serial, optical z-slices were acquired throughout isolated muscle fibres and analysed to give 3D coordinates for myonuclei and muscle fibre dimensions, respectively. As expected, mean cross-sectional area (CSA) (μm 2 ) of muscle fibres from OU was 29-42% smaller compared to the other groups. Number of nuclei relative to fibre CSA was 87% greater in OU compared to YU muscle fibres (P < 0.05). Additionally, scaling of myonuclear domain volume with fibre size was altered in older untrained individuals. Myonuclear arrangement, on the other hand, was similar across groups. These data indicate that regular endurance exercise throughout the lifespan may preserve the size of single muscle fibres in older age and maintain the relationship between fibre size and MND volumes. Inactivity, however, may result in reduced muscle fibre size and disrupted relationship between fibre size and MND volumes. Plain Language Summary In this study, we examined the relationship between physical activity and the characteristics of muscle fibres in individuals of different age groups. We focused on a concept called the myonuclear domain (MND), which refers to the volume surrounding muscle nuclei or myonuclei that house the genome. We wanted to understand how changes in myonuclear number, organisation, and MND size were influenced by exercise and aging. To do this, we compared muscle fibres from younger trained individuals, older trained individuals, and age-matched untrained individuals. The results showed that the average size of muscle fibres in the untrained older individuals was smaller compared to the other groups. Moreover, the number of nuclei relative to fibre size was significantly higher in the untrained older individuals. However, myonuclear arrangement was similar across all groups. These findings suggest that regular endurance exercise throughout life may help maintain muscle fibre size, myonuclear numbers, MND volumes, and myonuclear organisation in older individuals. Conversely, inactivity can lead to reduced muscle fibre size and disrupted relationship between fibre size and MND volumes. These results have important implications for understanding the effects of exercise and aging on muscle health.

Abstract Data analysis and knowledge discovery has become more and more important in biology and medicine with the increasing complexity of the biological datasets, but necessarily sophisticated programming skills and in-depth understanding of algorithms needed pose barriers to most biologists and clinicians to perform such research. We have developed a modular open-source software SIMON to facilitate the application of 180+ state-of-the-art machine learning algorithms to high-dimensional biomedical data. With an easy to use graphical user interface, standardized pipelines, automated approach for machine learning and other statistical analysis methods, SIMON helps to identify optimal algorithms and provides a resource that empowers non-technical and technical researchers to identify crucial patterns in biomedical data.