Birth defects of the external genitalia are among the most common in the world. Proper formation of the external genitalia requires a highly orchestrated process that involves special cell populations and sexually dimorphic hormone signaling. It is clear what the end result of the sexually dimorphic development is (a penis in the male versus clitoris in the female); however, the cell populations involved in the process remain poorly defined. Here, we used single-cell messenger RNA sequencing in mouse embryos to uncover the dynamic changes in cell populations in the external genitalia during the critical morphogenetic window. We found that overall, male and female external genitalia are largely composed of the same core cellular components. At the bipotential stage of development (embryonic day or E14.5), few differences in cell populational composition exist between male and female. Although similar in cell population composition, genetic differences in key sexual differentiation developmental pathways arise between males and females by the early (E16.5) and late (E18.5) differentiation stages. These differences include discrete cell populations with distinct responsiveness to androgen and estrogen. By late sexual differentiation (E18.5), unique cell populations in both male and female genitalia become apparent and are enriched with androgen- and estrogen-responsive genes, respectively. These data provide insights into the morphogenesis of the external genitalia that could be used to understand diseases associated with defects in the external genitalia.

外生殖器的先天缺陷是世界上最常见的缺陷之一。外生殖器的正确形成需要一个高度协调的过程，该过程涉及特殊的细胞群和性二态性激素信号。很明显两性发育的最终结果是什么（男性的阴茎与女性的阴蒂）；然而，参与该过程的细胞群仍然不明确。在这里，我们在小鼠胚胎中使用单细胞信使 RNA 测序来揭示关键形态发生窗口期间外生殖器细胞群的动态变化。我们发现，总体而言，男性和女性的外生殖器主要由相同的核心细胞成分组成。在双潜能发育阶段（胚胎日或 E14.5），男性和女性之间的细胞群组成几乎没有差异。尽管细胞群组成相似，但在早期 (E16.5) 和晚期 (E18.5) 分化阶段，雄性和雌性之间出现了关键性分化发育途径的遗传差异。这些差异包括对雄激素和雌激素具有明显反应的离散细胞群。通过晚期性分化（E18.5），男性和女性生殖器中独特的细胞群变得明显，并分别富含雄激素和雌激素反应基因。这些数据提供了对外生殖器形态发生的见解，可用于了解与外生殖器缺陷相关的疾病。在早期 (E16.5) 和晚期 (E18.5) 分化阶段，雄性和雌性之间出现了关键性分化发育途径的遗传差异。这些差异包括对雄激素和雌激素具有明显反应的离散细胞群。通过晚期性分化（E18.5），男性和女性生殖器中独特的细胞群变得明显，并分别富含雄激素和雌激素反应基因。这些数据提供了对外生殖器形态发生的见解，可用于了解与外生殖器缺陷相关的疾病。在早期 (E16.5) 和晚期 (E18.5) 分化阶段，雄性和雌性之间出现了关键性分化发育途径的遗传差异。这些差异包括对雄激素和雌激素具有明显反应的离散细胞群。通过晚期性分化（E18.5），男性和女性生殖器中独特的细胞群变得明显，并分别富含雄激素和雌激素反应基因。这些数据提供了对外生殖器形态发生的见解，可用于了解与外生殖器缺陷相关的疾病。这些差异包括对雄激素和雌激素具有明显反应的离散细胞群。通过晚期性分化（E18.5），男性和女性生殖器中独特的细胞群变得明显，并分别富含雄激素和雌激素反应基因。这些数据提供了对外生殖器形态发生的见解，可用于了解与外生殖器缺陷相关的疾病。这些差异包括对雄激素和雌激素具有明显反应的离散细胞群。通过晚期性分化（E18.5），男性和女性生殖器中独特的细胞群变得明显，并分别富含雄激素和雌激素反应基因。这些数据提供了对外生殖器形态发生的见解，可用于了解与外生殖器缺陷相关的疾病。