diskussion

i ett tidigare papper (Sinclair et al., 2016b) vi visade att perineal appendage av manliga och kvinnliga bredfotade mol är prepuce och inte penis eller klitoris, som båda är ”inre organ” med en histologisk signatur som skiljer sig tydligt från prepuce. Histologi av yttre könsorgan hos manliga och kvinnliga bredfotade mol har gett objektiva anatomiska kriterier för att definiera prepuce, penis och klitoris. Följaktligen bekräftar histologisk undersökning våra tidigare resultat, och därmed den framträdande perineala bilagan i alla 4 molarter som undersökts (bredfotade, stjärnnosade, Håriga och japanska shrew-mol) består av en hårbärande prepuce som saknar penile eller klitorishistologiska signaturer. Följaktligen gäller de gamla beskrivande termerna för perineala bilagor av manliga och kvinnliga mol (peniform klitoris, penile klitoris, fallus, penis, klitoris och fallusliknande klitoris) verkligen inte för dessa arter och kanske inte heller gäller för Europeiska mol. Således, den nya terminologin som beskrivs i Sinclair et al. har verifierats och kommer att användas i föreliggande papper (Sinclair et al., 2016b).

tredimensionell rekonstruktion och morfometrisk analys har använts för att få en exakt beskrivning av mönstringen av element som utgör de yttre könsorganen hos de undersökta 4 molarterna. Penile / preputial och clitoral/preputial överlappning bestämd av morfometrisk och genom 3 – dimensionell rekonstruktion betonar punkten att penis och klitoris, var och en med sin unika histologiska signatur, är inre organ som bor inom (penis) eller djup (klitoris) till preputialutrymmet, även om den distala aspekten av klitoris projiceras fritt i preputialutrymmet i kvinnliga stjärnnosade och håriga-tailed mol. Morfometrisk analys av histologiska sektioner visar också att penisens urinrör inte öppnas vid penisens spets i alla 4 molarter. Istället ligger urinrörets meatus ett avsevärt avstånd proximalt till penisspetsen, liknande musens (Rodr Asicguez et al., 2011).

för de flesta däggdjursarter är yttre könsorgan sexuellt dimorfa med penis väsentligt större än klitoris. Skillnaden i storlek och morfologi hos manliga och kvinnliga yttre könsorgan har tillskrivits androgenverkan när det gäller män och frånvaron av detta hos kvinnor (Yamada et al., 2003). Kvinnor av flera däggdjursarter uppvisar emellertid djupt maskuliniserade yttre könsorgan, särskilt den prickiga hyena, flera arter av mol och flera primater (spindelapor, tjutapor, schimpans och ringstjärtade lemurer) (Wislocki, 1936; Drea och Weil, 2008; Cunha et al., 2014). Fossa (Cryptoprocta ferox), ett kattliknande, köttätande däggdjur endemiskt mot Madagaskar, är ett speciellt fall i den mån maskulinisering av kvinnliga yttre könsorgan ses hos ungdomar, men försvinner hos vuxna kvinnor (Hawkins et al., 2002). Frågan om mekanismen för maskulinisering av kvinnliga yttre könsorgan behandlas generellt som en fråga om androgenverkan, med utforskning av en källa till androgener, och om möjligt (sällan) med experimentella studier av effekterna av olika former av ”androgenblockad/deprivation”. Medan kvinnliga foster av fläckiga hyener utsätts för endogena androgener (Licht et al., 1998), bildning och tillväxt av den hängande penisklitorisen hos den prickiga hyena är androgenoberoende trots att utvecklingen av vissa interna falliska strukturer är androgenberoende (Cunha et al., 2014). Övergående maskulinisering av klitoris av Fossa fossana är inte associerad med förhöjda kvinnliga androgennivåer (Hawkins et al., 2002). För möss (och kanske även andra gnagare) är längden på perineal bihang (prepuce) hos kvinnor ~57% Den hos män. Den betydande storleken på den vilda typen kvinnliga perineal bihang (förhud) skiljer sig inte signifikant från androgen-okänsliga xtfm/Y-möss. Dessa data tyder på att den basala storleken (längden) på musens perineala appendage (prepuce) hos kvinnor är androgenoberoende, och den inkrementella ökningen av storleken på den manliga musens perineala appendage (prepuce) är androgenberoende. Denna uppfattning överensstämmer med reglering av anogenitalt avstånd hos möss, vilket påverkas av intrauterin position, men kan inte minskas hos kvinnor under en viss punkt som ett resultat av prenatal behandling med en antiandrogen (vom Saal och Bronson, 1978; Vom Saal, 1978; Mitchell et al., 2015). Således finns det prejudikat för tanken att vissa aspekter av manliga och kvinnliga yttre könsorgan kan vara androgenoberoende (Cunha et al., 2014).

sexuell dimorfism av yttre könsorgan inom de fyra undersökta molarterna kan bedömas på olika sätt: (a) längd/storlek på perineal bihang (preputial längd), (b) AGD, (c) närvaro eller frånvaro av en os penis / os klitoris, eller (d) maskulin egenskap poäng. Presumtionen är att maskulina egenskaper hos män och/eller kvinnor framkallas under pre – och postnatal utveckling av androgener vars källa kan vara testiklarna, fostrets eller moderns ovotestes, placenta eller binjur. För kvinnliga molar har maskulinisering tidigare tillskrivits androgener härledda från ovotestes närvarande i flera europeiska molarter (Talpa romana, T. occidentalisoch T. Europaea), Condylura cristata (stjärnnosade mol), Mogera wogura (Japansk mol) och Neurotrichus gibbsii (amerikansk shrew mol) (Zurita et al., 2003; Jim Jacobnez et al., 1993; s Ubignchez et al., 1996; Barrionuevo et al., 2004; Matthews, 1935; Whitworth et al., 1999; Rubenstein et al., 2003; Carmona et al., 2008). Bredfot (Scapanus latimanus) och Japansk shrew (Urotrichus talpoides) mol har inte ovotestes, vilket också har rapporterats för den östra mol (Scalopus aquaticus) och kustmolen (Scapanus orarius) (Rubenstein et al., 2003; Carmona et al., 2008) 1935 spekulerade Matthews att i Talpa europaea var ”interstitiell körtel (av ovotestis) inte bara homolog med testiklarna, utan att den också producerade manliga hormoner som påverkar djurets allmänna metabolism och form” (Matthews, 1935). Denna spekulation bekräftades därefter i rapporter om Leydig-celler och produktionen av testosteron i den interstitiella körteln av ovotestes av kvinnliga mol (Talpa occidentalis och Talpa europaea) (Jim Jacobnez et al., 1993; Whitworth et al., 1999; Zurita et al., 2003). Leydig-celler inom ovotestes av Talpa occidentalis erkändes först morfologiskt vid 5 dagar postpartum (Barrionuevo et al., 2004) även om serumtestosteron i detta skede knappt kan detekteras (<0,020 ng/ml), men stiger till 0,5 till 0,8 ng/ml vid 30 dagar postnatal när serumtestosteronnivåerna hos kvinnliga Talpa occidentalis är lika eller överstiger det hos män i samma ålder (Zurita et al., 2003). Efterföljande studier har korrelerat cirkulerande testosteronnivåer med vikt / volym av interstitiell körtel i Talpa occidentalis och Talpa europaea och har visat att äggstocksvikt och serumtestosteron är högst i icke-avel kontra häckningssäsongen hos kvinnliga Talpa occidentalis (Jim Jacobnez et al., 1993; Whitworth et al., 1999; Zurita et al., 2003). Den postnatala ökningen av testosteronnivåer i serum hos kvinnliga Talpa eruopaea, Talpa occidentalis och Talpa romana är associerad med utvecklingen av epididymer associerade med ovariebursa nära interstitiell körtel (Zurita et al., 2003; Jim Jacobnez et al., 1993; s Ubignchez et al., 1996; Barrionuevo et al., 2004). Kvinnliga epididymer i Talpa occidentalis kvarstår och växer under ungdoms-och vuxenlivet (Zurita et al, 2003).

nu, med minst 4 (a-D ovan) sätt att bedöma sexuell dimorfism hos mole externa könsorgan, kan vi utforska förhållandet mellan ovotestes och sexuell dimorfism hos mole externa könsorgan. För alla fyra arter av mol som undersöks i detta dokument är korrelationen ojämn mellan närvaron/frånvaron av ovotestes och statusen för (a) preputial längd, (b) AGD, (c) närvaro eller frånvaro av en os penis/os klitoris, eller (d) maskulin egenskapspoäng. I Tabell 2 är poster som anges i grönt indikativa för samstämmighet mellan närvaro eller frånvaro av ovotestes och den angivna morfologiska egenskapen. Poster i rött indikerar brist på konsistens mellan närvaron eller frånvaron av ovotestes och den morfologiska egenskapen. Som kan ses, för varje morfologisk egenskap finns det minst en molart som är inkonsekvent med androgenproduktionen av ovotestes.

Bredfotiga mullvadar och håriga manliga och kvinnliga mullvadar har ben (os penis eller os klitoris) inom yttre könsorgan. Från studier på råttor och möss anses benbildning vara androgenberoende, åtminstone på något sätt. Os-penis härrör från en mesenkymal kondens som försvinner hos nyfödda hanmöss och råttor (Murakami, 1984; Murakami och Mizuno, 1986; Murakami, 1986; 1987; Glucksmann et al., 1976). Överraskande är en os-penis och en OS-klitoris närvarande i manliga respektive kvinnliga vilda möss (Weiss et al., 2012; Glucksmann et al., 1976), liksom i androgen-okänsliga xtfm/y-möss (Yang et al., 2010; Murakami, 1987). Detta tyder på att initial bildning av os penis och OS klitoris samt dess benbildning är androgenoberoende. Os-penis hos vuxna manliga möss är dock ungefär 6,5 gånger längre än OS-klitoris (Weiss et al., 2012). Således är postnatal tillväxt av ben inom yttre könsorgan androgenberoende (Glucksmann och Cherry, 1972; Glucksmann et al., 1976). Faktum är att neonatal Anti-androgenbehandling eller neonatal kastration hämmar ökningen i storlek och förkalkning av os-penis, medan neonatal behandling av kvinnor med androgener stimulerar tillväxten av OS-klitoris hos råttor och möss (Glucksmann et al., 1976; Glucksmann och Cherry, 1972). Vi drar slutsatsen att en framträdande os-penis eller Os-klitoris är en indikation på androgenverkan. Vid utveckling av män är androgenkällan testiklarna, som är kända för att producera androgener under foster -, neonatala och vuxna perioder (Bloch, 1967; Bloch et al., 1971; Feldman och Bloch, 1978).

en viktig observation är frånvaron av en os-penis och OS-klitoris hos manliga och kvinnliga stjärnnoser (med ovotestes) och japanska shrew-mol (saknar ovotestes). Med tanke på att män av dessa två molarter har fungerande testiklar och utvecklar normala manliga inre könsorgan, kan frånvaron av benbildning i yttre könsorgan hos manliga stjärnnosade och japanska shrew-mol förklaras av misslyckande av bildandet av benprekursorn, vilket som diskuterats ovan är en androgenoberoende händelse (åtminstone hos möss). Frånvaro av benprekursorn kan redogöra för frånvaro av en os-penis och OS-klitoris i stjärnnosade och japanska shrew-mol, vilket gör androgener (oavsett om de härrör från testiklar eller ovotestes) irrelevanta för denna funktion. Den europeiska mol (Talpa europaea) har en ovotestis och har en os-penis men statusen för en OS-klitoris hos kvinnorna är okänd (Schultz et al., 2016). Statusen för os-penis och OS-klitoris hos andra arter av Europeiska mol (Talpa occidentalis och Talpa romana) som har ovotestes har inte rapporterats (Zurita et al., 2003; Matthews, 1935; Beolchini et al., 2000). Men om frånvaro av ben i yttre könsorgan av japanska shrew mol kasseras från Tabell 2, är statusen för alla 4 Externa genitalia funktioner i Håriga och japanska shrew mol överensstämmande med närvaron/frånvaron av ovotestes.

anogenitalt avstånd är ett mått som ökar från födsel till vuxen ålder när djuret växer i storlek. Könsskillnader i AGD kan kännas igen vid födseln hos flera arter inklusive råttor och möss. Postnatalt ökar manliga och kvinnliga AGDs, men de upprätthåller en sexskillnad under hela livet. AGD ökar hos män som svar på androgener härrörande från foster-och neonatala testiklar, vilket innebär tidig känslighet i perinealområdet för androgener (Callegari et al., 1987; Hotchkiss et al., 2007b; Vandenbergh och Huggett, 1995; Godet, 1946; Hotchkiss och Vandenbergh, 2005; Hotchkiss et al., 2007a). Faktum är att AGD ökas hos kvinnliga möss vars intrauterin position är mellan två manliga foster, vilket innebär utsökt känslighet hos den utvecklande perineum till androgener (vom Saal et al., 1990). Perinealregionens känslighet för androgener upprätthålls till vuxen ålder, eftersom AGD förblir mottaglig för androgener hos vuxna råttor (Mitchell et al., 2015) föreslår att slutlig AGD är en funktion av androgenexponering från prenatala till vuxna stadier.

anogenitalt avstånd mättes i tre molarter och har också rapporterats för den europeiska mol (Matthews, 1935). Närvaron eller frånvaron av ovotestes kontra AGD är inte överensstämmande över 3 molarterna i Tabell 2. Med tanke på frånvaron av ovotestes i bredfotade kvinnliga mol, förväntningen var att AGD skulle vara större hos män jämfört med kvinnor. AGD i bredfotade Mol var emellertid inte signifikant annorlunda hos män och kvinnor. Antingen kvinnliga bredfotade mol utsätts för androgener under utveckling via en annan källa än maternal eller fetal ovotestes, eller AGD är inte en tillförlitlig indikator på androgenverkan under utveckling i denna molart. För dessa 3 molarter (Tabell 2) är korrelationen mellan närvaron eller frånvaron av ovotestes och AGD inte konsekvent.

sexuell dimorfism i längden på perineal appendage (prepuce) är en annan potentiellt androgenreglerad egenskap. För preputial längd är korrelationen mellan denna parameter och närvaron eller frånvaron av ovotestes också dålig. Med tanke på frånvaron av ovotestes hos kvinnliga bredfotade mol, förväntningen var att prepuce längd bör vara större hos män kontra kvinnor. Prepuce längd var dock inte statistiskt annorlunda hos båda könen. Omvänt, i stjärnnosade kvinnliga mol, som saknar ovotestes, förväntningen var att förhuden längd bör vara lika hos män kontra kvinnor, men i stället förhuden längd var större hos män kontra kvinnor. Denna brist på korrespondens mellan närvaron eller frånvaron av ovotestes som en potentiell källa till androgener och preputial längd väcker frågan om preputial längd är androgenoberoende. Denna ide stöds av data från spotted hyener och analys av storleken på perineal appendage (prepuce) av XTfm/Y-möss som diskuterats ovan. Längden på förhuden (som AGD) är ett mått som ökar proportionellt när djuret växer och därmed förmodligen är föremål för tillväxtreglering från födsel till vuxen ålder. Den betydande tillväxten av den kvinnliga musens perineala appendage (prepuce) till vuxenstorlek är inte associerad med andra androgenberoende egenskaper såsom retention och utveckling av Wolffianderivat eller kvinnlig prostata, vilket tyder på att androgennivåer i kvinnliga musembryon/nyfödda är suboptimala för utveckling av manliga inre könsorgan, oavsett om androgenexponering sker via lokal diffusion från testiklarna (Wolffian kanal) eller via systemiska androgener. Således måste vi underhålla tanken att preputial längd hos kvinnliga mol kan också vara androgenoberoende.

råttor och möss har faktiskt två prepuces (Blaschko et al., 2013; Sinclair et al., 2016a). Den framträdande perineala bihang av råttor och möss är den yttre förhuden. Prepuce av mol verkar vara homolog med den yttre prepuce av råttor och möss i den mån, i alla tre grupper, skapar denna struktur ett voluminöst utrymme som rymmer penis. Den inre förhuden hos råttor och möss är en flik av hud som är integrerad i penis, en konfiguration som liknar den hos människor (Blaschko et al., 2013; Sinclair et al., 2016a). Vi har nyligen spekulerat i att den yttre förhuden är skyddande för penis, försäkrar renlighet och skyddar detta känsliga organ (Sinclair et al., 2016b). Detta arrangemang verkar vara lämpligt för däggdjur byggda lågt till marken, såsom råttor, möss, mol och andra arter.

i detta dokument etablerade vi en maskulin egenskap poäng baserat på närvaron hos män och frånvaron hos kvinnor med nio morfologiska egenskaper (se Fig. 6). Med hjälp av denna metriska, bredfotade och håriga-tailed manliga mol uppvisar alla 9 maskulina egenskaper, medan manliga stjärnnosade och japanska shrew mol uppvisar 8 av 9 maskulina egenskaper, saknar bara en os-penis. Kvinnliga mol uppvisar en rad maskulina drag poäng: noll för kvinnliga japanska shrew mol (fullständig feminisering) och varierande grad av maskulinisering för kvinnliga bredfotade mol (scoring 3), kvinnliga stjärnnosade mol (scoring 4), och kvinnliga Hårig-tailed mol (scoring 5). Maskulin egenskap poäng av 4 och 5 i kvinnliga star-nosed och hårig-tailed mol och noll i kvinnliga japanska shrew mol korrelerar med närvaron av ovotestes i kvinnliga star-nosed och hårig-tailed mol och frånvaron av ovotestes i kvinnliga japanska shrew mol. I alla fall, bredfotade kvinnliga mol har en maskulin dragpoäng på 3, men saknar ovotestes. Tolkningen av maskulin dragpoäng i kvinnliga bredfotade mol är tvåfaldig: (a) antingen finns det en alternativ källa till androgener, eller (b) funktionen i fråga (Stor prepuce storlek samt en corpus cavernosum med en tunica albuginea) är androgenoberoende. Möjligheten att prepuce längd är åtminstone delvis androgenoberoende har diskuterats ovan. Det är uppenbart att maskulin egenskapspoäng är en komplex metrisk som involverar många individuella egenskaper, som kan skilja sig åt i känslighet för androgener såväl som i deras ”androgenprogrammeringsfönster för känslighet”.

Sammanfattningsvis saknas överensstämmelse mellan alla 4 molarter mellan de fyra morfologiska egenskaperna som undersöktes och närvaron / frånvaron av ovotestes. För varje funktion Finns det discordance i minst en molart.

dogmen för könsdifferentiering som Jost formulerar är att androgener spelar en central roll i maskulin utveckling. I närvaro av androgener framträder det manliga mönstret av inre och yttre könsorgan, medan i frånvaro av androgener utvecklas det kvinnliga mönstret (Jost, 1953; 1965). Även om denna uppfattning är korrekt och tillämplig på utveckling av yttre könsorgan hos människor och många andra arter, är andra mekanismer möjliga i den mån vissa aspekter av utveckling av yttre könsorgan har visat sig vara androgenoberoende. Till exempel har den kvinnliga spotted hyena (Crocuta crocuta) en hängande penisklitoris som är liknande i storlek till penis. Behandling av fetala prickiga hyener med en antiandrogen cocktail (Flutamid plus finasterid) har minimala effekter på bildning och tillväxt i längden på penis och klitoris (Drea et al., 1998; Cunha et al., 2005). På samma sätt har gonadektomi av prepubertala hyena valpar minimal effekt på längden på den vuxna penis och klitoris (Glickman et al., 1998). Således är tillväxten i längden på penis och klitoris hos den prickade hyena androgenoberoende. Även om manliga perineala bilagor och AGD är något större hos män kontra kvinnor, kan den stora storleken på perineala bilagor (prepuce) hos honråttor, Möss och mol också vara androgenoberoende som diskuterats ovan. Med tanke på den ofullständiga karaktären hos den endokrina litteraturen i mol är det svårt att dra slutsatsen om baslinjestorleken hos den kvinnliga prepuce är androgenberoende eller androgenoberoende, även om preputialstorlek hos vuxna kvinnliga möss verkar vara androgenoberoende baserat på undersökning av androgenreceptormutanta möss.

jämför de fyra arter av mol som undersöktes i detta dokument, graden av överensstämmelse med ovotestes är högst för Håriga-tailed mol och lägst för bredfotade mol. Den håriga tailed mullvaden är faktiskt den enda arten som uppvisar fullständig överensstämmelse med ovotestes trots att AGD-mätningar inte var möjliga (Tabell 2). Med fokus på ben inom de yttre könsorganen är det troligt att det finns händelser som spelas annat än androgenstatus. En viktig observation är frånvaron av en os-penis i manliga stjärnnosade och japanska shrew-mol samt frånvaron av en OS-klitoris hos kvinnliga stjärnnosade, som har ovotestes. Men om frånvaro av ben i yttre könsorgan av japanska shrew mol beror på misslyckande av bildandet av benprekursorn som diskuterats ovan, kan frånvaron av en os-penis i japanska shrew mol kasseras från Tabell 2. Följaktligen skulle statusen för yttre könsorganfunktioner i Håriga svansade och japanska shrew-mol vara överensstämmande med närvaron/frånvaron av ovotestes.

Prepuce längd är funktionen med den största diskordansen med närvaron eller frånvaron av ovotestes, vilket ökar möjligheten att prepuce längd inte är androgenreglerad hos kvinnliga bredfotade och stjärnnoserade mol som diskuterats ovan. Vi kan inte utesluta möjligheten att androgener som härrör från ovotestes kan reglera prepuce längd i Håriga-tailed mol, medan minskad prepuce längd i kvinnliga japanska shrew mol kan tillskrivas en frånvaro av ovotestes.slutligen kan bildning och tillväxtreglering av molperineal bihang (prepuce) vara antingen androgenberoende eller androgenoberoende och kan variera på artbasis. Prejudikatet för denna uppfattning exemplifieras i hyaenider där bruna hyener, randiga hyener och aardwolfs uppvisar ”standard” sexuell dimorfism hos yttre könsorgan (Wells, 1968; Ewer, 1973), medan kvinnliga prickiga hyener uppvisar djupt maskuliniserade yttre könsorgan med en hängande penisklitoris av samma storlek som penis (Cunha et al., 2014). Således kan reglering av utveckling och tillväxt av yttre könsorgan (storlek såväl som interna egenskaper) vara radikalt olika mellan arter inom samma fylogenetiska grupp. Shinohara et al har visat att 12 talpid släkten de undersökte kan lösas i 7 clades (Shinohara et al., 2003). Hårig-tailed (Parascalops breweri) och bredfot (Scapanus latimanus) mol bor i den mycket fossila nordamerikanska kladen. Star-nosed mol (Condylura cristata) bor i vattenlevande/fossorial nordamerikanska kladen, och japanska shrew mol (Urotrichus talpoides) bor i semi-fossorial japanska kladen. Följaktligen är förväntan att arter inom samma klad skulle uppvisa liknande egenskaper (närvaro eller frånvaro av ovotestes, prepuce längd, AGD, ben och/eller maskulin dragpoäng), medan arter i divergerande klader kan förväntas uppvisa skillnader i dessa egenskaper hos kvinnorna. Följaktligen skulle bredfotade och håriga-tailed mullvader (inom samma klad) förväntas uppvisa liknande egenskaper. Detta är inte fallet. Håriga-tailed mol har ovotestes, bredfotade mol gör det inte, och det finns stora skillnader i prepuce längd (perineal höjd), penis/klitoris längd och maskulin dragpoäng i dessa två arter (Tabell 2). Intressant, den håriga-tailed mullvad honan har en OS klitoris, en fri distal spets av klitoris, och en ovotestes, medan närbesläktade bred fot mullvad hona saknar alla 3 funktioner. Kanske är förlusten av ovotestes i den bredfotade molkvinnan kopplad till förlusten av de andra 2 maskulina egenskaperna. Hårig-tailed och japanska shrew mol bor i separata klader, och skulle förväntas visa en högre grad av divergens i funktioner, vilket är fallet. Bredfotade och japanska shrew mullvad Honor, bosatt i separata klader, båda saknar ovotestes och ändå visar också en hög grad av divergens av funktioner. Star-nosed och bredfotade mol, även i olika klader, uppvisar en måttlig grad av kongruens av funktioner. Således är fylogenetisk affinitet en dålig prediktor för de flesta funktioner inom mol externa könsorgan.