背景和目的:先天性结构异常是导致围产儿死亡和婴幼儿致畸致残的主要原因,其中先天性心脏病（CHD）目前是最常见的出生缺陷。先天性结构异常多由于遗传、环境因素或母亲疾病导致的,其中遗传因素主要是染色体异常、拷贝数变异、基因组异常以及基因突变等。目前染色体核型分析及微阵列分析（CMA）常规用于介入性产前诊断来明确畸形胎儿是否存在染色体异常、拷贝数变异,但是仍有超过半数的超声结构异常胎儿经过常规的核型分析及CMA不能明确病因。外显子测序是利用外显子捕获技术结合高通量测序的一种方法,可以用来检出致病基因突变,进一步明确结构异常胎儿的遗传学病因,提高遗传学诊断率,近年来也逐步应用于产科临床实践中。左心发育不良（LS-CHD）是一种复杂的先天性心脏病,主要临床表型包括二叶主动脉瓣、主动脉缩窄、左心发育不良综合征等;目前该疾病的临床表型及基因相关机制仍旧没有明确定义。NOTCH信号通路作为心脏发育过程中的关键调节因子,该通路成员NOTCH1的单倍剂量不足或基因剂量减少已被证实会导致LS-CHD的发生,而NOTCH1基因突变导致LS-CHD具有不完全外显率和可变表达。本研究旨在探究产前核心家系外显子测序技术（Trio-WES）在染色体核型分析及CMA正常的先天性结构异常胎儿中的应用价值,并对其中一个LS-CHD家系进行临床表型分析以及探究基因突变相关的分子机制,为遗传学咨询提供依据。方法:1.选取自2018年12月至2022年1月在广东省人民医院产科因“胎儿先天性结构异常”进行介入性产前诊断,且经常规的染色体核型分析及CMA检查无异常,同时进行Trio-WES的病例共81例。根据疾病累及不同系统分组后比较各组间的Trio-WES阳性诊断情况并分析其遗传方式。2.选取一个LS-CHD的家系,收集该核心家系中成员的临床及心脏影像学结果。采集胎儿脐血标本及核心家系成员外周血标本,进行Trio-WES,初步定位基因突变位点NOTCH1 c.5590C＞T,是该疾病相关的致病突变基因,利用sanger测序对其进行家系验证。3.进一步通过体外模型验证来探索NOTCH1基因突变引起LS-CHD可能致病机制,通过构建野生型和突变型致病基因表达载体,对293T细胞进行瞬间转染,探究该变异对NOTCH1经典信号通路、下游信号以及瓣膜形成关键步骤上皮间质转化（EMT）的影响,提供了该基因作为心脏畸形常见原因的关键作用的独立验证。结果:1.通过Trio-WES对常规的染色体核型分析及CMA检测结果无异常的先天结构异常的胎儿样本进行检测,共检出18例阳性结果,将遗传学病因检出率提高了22.2%（18/81）,且受累的系统及严重程度不同,阳性检出率也有所差异。其中心血管系统异常阳性检出率为26.8%（11/41）,复杂心脏畸形（25%,6/24）具有较高阳性检出率。在18例阳性检测结果中,大部分（15/18）为常染色体显性遗传病。2.在选取的LS-CHD家系中,全外显子测序在产前超声提示心脏复杂畸形的先证者胎儿检出未曾报道的NOTCH1杂合无义突变c.5590C＞T（p.Q1864*）。该变异来源自其患有二叶主动脉瓣的母亲。此位点不同物种的氨基酸序列高度保守。根据ACMG指南,该变异被定义为疑似致病变异（PVS1,PM2）。3.体外模型构建瞬间转染的细胞系,与野生组相比,突变组NOTCH1蛋白及“蛋白活化形式”NICD的表达水平显著下降,NOTCH1经典信号及下游靶基因的表达均下调,且该变异也影响EMT过程。结论:1.产前Trio-WES对于常规的遗传学检测方法结果阴性的先天性结构异常的胎儿有较高的额外检出率,畸形累及的系统不同检出率有差异,具有一定的临床意义。2.NOTCH1无义突变Q1864*影响LS-CHD表型,特别是瓣膜形成并对心脏发生产生负面影响。3.突变p.Q1864*干扰NOTCH1蛋白表达,下调经典NOTCH1信号及下游靶基因,并抑制EMT过程及MMPs表达,从而影响心脏瓣膜形成。