西尼罗河病毒（West Nile virus）

物种名：西尼罗河病毒

拉丁学名：West Nile virus

分类学地位：正核糖病毒界Orthornavirae；小RNA病毒门Kitrinoviricota； 黄病毒纲Non-enveloped viruses；黄病毒目Amarillovirales；

黄病毒科Flaviviridae；正黄病毒属Orthoflavivirus

西尼罗河病毒最早于1937年由Smithburn等人在乌干达西尼罗地区，从一名发热女性血液标本中分离获得，并依发现地命名。早期研究仅认为该病毒在非洲局部流行、致病程度较轻；后续血清学证实其归属于日本脑炎病毒血清复合群。1999年毒株传入北美并引发大规模疫情，人们逐渐意识到其具有跨洲扩散能力。病毒自然循环存在于库蚊与野生鸟类之间，人、马属于终末宿主，可引发西尼罗热，严重病例出现脑炎、脑膜炎，属于重要蚊媒人畜共患病RNA病毒。

1.1生物学特性

1.1.1培养特征

西尼罗河病毒体外最常用Vero非洲绿猴肾单层细胞开展扩增与空斑试验，标准培养条件为37℃、5% CO₂、含胎牛血清的DMEM培养基，接种后48 h病毒载量达到峰值，接种72 h开始出现典型细胞病变，镜下可见细胞皱缩、固缩、大面积脱落裂解。空斑试验采用琼脂糖覆盖、中性红染色，接种3-4 d即可形成肉眼可见的细胞坏死空斑，不同毒株空斑形态差异显著，空斑形态是实验室区分WNV毒株表型、测定PFU滴度的核心培养标志物^[1]。

图1 野生型西尼罗河病毒感染细胞^[1]

1.1.2形态学特征

西尼罗河病毒为有包膜单股正链RNA虫媒病毒。成熟病毒颗粒在电镜下呈球形，完整病毒粒子直径45-50 nm；内部核衣壳为二十面体对称结构，直径约30 nm，由衣壳蛋白（C蛋白）包裹病毒基因组RNA组装形成。核衣壳外侧包裹来源于宿主细胞膜的脂质双层包膜，包膜中镶嵌包膜糖蛋白（E蛋白）与膜蛋白（M蛋白）。成熟WNV病毒颗粒表面光滑，无明显突起纤突；180拷贝E蛋白与180拷贝M蛋白组装成90组反向平行E同源二聚体，规律排布于包膜外侧，形成高度有序的二十面体外壳^[2]。负染透射电镜（TEM）可观察到纯化球形病毒颗粒；超薄切片电镜可在感染细胞内质网衍生囊泡内观察到聚集的电子致密病毒粒子。冷冻电镜三维重构解析显示病毒颗粒具备动态构象特征，存在“呼吸效应”，参与病毒受体识别与膜融合过程^[3]。

图2 西尼罗河病毒颗粒结构图

A：西尼罗河病毒颗粒结构示意图^[2]，B：成熟西尼罗河病毒颗粒结构模式图^[3]

1.1.3生化特征

西尼罗河病毒的衣壳蛋白C为高碱性蛋白，依靠静电相互作用结合基因组RNA，介导核衣壳组装；prM蛋白作为E蛋白分子伴侣，抑制胞内未成熟病毒颗粒提前发生膜融合；高尔基体宿主蛋白酶furin切割prM释放pr肽，转化为成熟M蛋白，是病毒获得感染性的关键生化修饰。包膜糖蛋白E存在N-糖基化位点，属于Ⅱ类融合蛋白，内体酸性环境诱导E蛋白同源二聚体解聚、构象重排，启动病毒包膜与宿主内体膜融合^[4]。

理化生化稳定性方面，病毒外层脂质包膜对乙醚、氯仿等脂溶剂敏感；56℃水浴30min可完全灭活；紫外线照射、pH＜6.0酸性条件可破坏包膜E蛋白空间构象，丧失感染能力^[4]。

1.1.4分子生物学特征

西尼罗河病毒基因组为长度约11kb的单股正链RNA（+ssRNA），5’端携带Ⅰ型m⁷GpppAmp帽结构，3’端无poly（A）尾，代之以保守茎环RNA二级结构。基因组两端存在高度结构化非翻译区（UTR），5’UTR包含SLA启动子茎环结构，5’与3’UTR互补序列介导基因组远距离环化；该环化构象是启动负链 RNA 合成的必需分子基础，线性RNA模板主要承担翻译功能。基因组仅拥有单一开放阅读框（ORF），翻译产生一条多聚蛋白前体，依靠宿主内质网信号肽酶与病毒NS2B-NS3丝氨酸蛋白酶复合体完成共翻译与翻译后切割，产生3种结构蛋白（C、prM/M、E）与7种非结构蛋白（NS1、NS2A、NS2B、NS3、NS4A、NS4B、NS5）^[5]。

图3 西尼罗河病毒RNA二级结构图^[5]

1.2分布、传播与致病性

1.2.1分布与传播

西尼罗河病毒1937年首次分离于乌干达，现已形成跨大洲广泛分布格局，除南极洲外，非洲、欧亚大陆、北美洲均存在地方流行或季节性暴发，亚洲中东、西亚、印度存在零散流行株，我国境内仅检出血清学阳性证据，无本地人间大规模暴发记录^[6]。

西尼罗河病毒自然循环以库蚊-鸟类为核心兽传循环，各类Culex蚊虫为全球主要媒介：北美乡村优势媒介为跗斑库蚊、城市为致倦库蚊，欧洲以尖音库蚊为主；白纹伊蚊等伊蚊属蚊虫仅作为次要桥梁媒介，多在城郊环境完成鸟类向人类的溢出传播。人类、马、犬等哺乳动物属于终末宿主，体内病毒血症水平极低，无法反向感染蚊虫，不参与自然循环^[7]。传播途径主要是蚊虫叮咬，蚊虫吸食带毒鸟类血液后再次吸血时病毒经唾液注入人体，此外还有输血、器官移植、母婴垂直传播、动物间接触传播等等方式。

1.2.2致病性

西尼罗河病毒具有强嗜神经性，其致病过程分为外周感染、病毒血症扩散、中枢神经系统侵袭三个递进阶段，致病能力由病毒分子毒力位点与宿主免疫水平共同决定。蚊虫叮咬后，病毒首先在皮肤角质形成细胞、朗格汉斯树突状细胞内完成初次复制，感染树突细胞携带病毒迁移至引流淋巴结大量扩增，诱发短期病毒血症，病毒随血液循环播散至脾脏、肝脏等外周脏器；健康人群中约80%感染者无明显临床症状，仅20%出现西尼罗河热，表现为持续发热、肌痛、关节痛、躯干一过性斑丘疹与消化道不适，病程多自限性。仅不足1%的免疫功能正常人群、高龄或免疫抑制个体会发生神经侵袭性感染，也是本病重症与死亡的核心诱因^[7]。

1.3检测方法

（1）传统方法：病毒直接检测即传统病毒分离，将病毒接种Vero、BHK-21细胞，培养7天观察细胞病变效应^[8]。

（2）分子生物学方法：李林海等人的研究，为建立西尼罗河病毒的快速检测方法，研究针对WNV囊膜蛋白（E）基因的保守序列设计了一对特异性引物，建立了SYBR Green实时荧光定量PCR检测方法。该方法扩增产物大小为100 bp。特异性试验显示，该方法与日本脑炎病毒（JEV）、圣路易斯脑炎病毒（SLEV）等均无交叉反应，特异性良好。灵敏度试验表明，最低可检出100 pg的cDNA。标准曲线斜率为-3.444，相关系数为0.995，PCR扩增效率为100%。重复性试验显示，Ct值变异系数（CV）在0.11%-0.66%之间，重复性良好。对54例WNV感染血清样本进行检测，阳性检出率达98.15%，表明该方法可用于WNV的临床快速诊断^[9]。

表1 西尼罗河病毒荧光RT-qPCR引物及探针^[9]

名称	序列（5′→3′）
WNV F	TCACGGCACTGTGGTGTTGG
WNV R	CCCACTGGCGTTAGGTCGTT

1.4典型案例

2007年美国加利福尼亚州克恩县暴发区域性西尼罗河病毒流行，共报告140例实验室确诊人感染病例。流行病学与媒介生态学调查证实，极端干旱驱动的城市废弃泳池水环境是本次疫情关键风险源头。受次贷危机影响，大量住宅被遗弃，泳池维护药剂失效，水体富营养化、藻类大量滋生，形成大量封闭缓滞静水，为致倦库蚊提供持续孳生场所；此外，持续干旱使得天然湿地水源萎缩，候鸟、蚊虫大量聚集至废弃泳池等人工积水环境，媒介与扩增宿主接触频次大幅上升，加速病毒在蚊虫-鸟类循环中扩增，最终引发本地人际溢出传播。该案例直观证明，城市人工失控静水水体的水环境特征可直接塑造西尼罗河病毒暴发，干旱背景下废弃景观水体是不可忽视的高风险孳生地^[10]。

1.5防治对策

西尼罗河病毒暂无获批人用疫苗与特异性抗病毒药物，防控体系坚持同一健康理念，以媒介综合防控为核心，结合监测预警、个体防护、血液安全管控、动物免疫与临床对症干预形成综合防治方案^[11]。通过环境整治清除库蚊孳生地实现源头减量；辅以生物防治、精准化学施药杀灭幼虫与成蚊。人群防护倡导减少晨昏库蚊活跃时段户外暴露，规范使用驱避剂、长袖衣物与纱窗屏障；血液及器官捐献开展核酸筛查，阻断输血传播途径。

参考文献

[1] Orlinger KK, Holzer GW, Schwaiger J et al. An inactivated West Nile Virus vaccine derived from a chemically synthesized cDNA system. Vaccine, 2010, 28: 3318-3324.

[2] Miguel AM, Saiz JC . West Nile virus：A re-emerging pathogen revisited. World Journal of Virology, 2012,1: 51-70.

[3] Juan CS, Miguel AM, Ana BB et al. Pathogenicity and virulence of West Nile virus revisited eight decades after its first isolation. Virulence, 2021, 12: 1145-1173.

[4] Niessl J, Kaufmann DE. Harnessing T Follicular Helper Cell Responses for HIV Vaccine Development. Viruses, 2018, 10: 336.

[5] Brinton MA. Replication cycle and molecular biology of the West Nile virus. Viruses, 2013, 6: 13-53.

[6] Bruno L, Nappo MA, Frontoso R et al. West Nile Virus (WNV): One-Health and Eco-Health Global Risks. Vet Sci. 2025, 12: 288.

[7] Verena Z, Benedetta R , Stefano DB et al. West Nile virus: epidemiology, prevention, clinical features, diagnosis, treatment, and open research questions.Annals of Medicine, 2026, 58: 2615482.

[8] Sambri V, Capobianchi MR, Cavrini F et al.Diagnosis of west nile virus human infections: overview and proposal of diagnostic protocols considering the results of external quality assessment studies. Viruses, 2013, 5: 2329-2348.

[9] 李林海, 陈丽丹, 廖杨 等. 西尼罗河病毒实时荧光定量PCR检测方法的建立及其应用研究. 实用医学杂志, 2012, 28: 3288-3291.

[10] Reisen WK, Takahashi RM et al. Delinquent Mortgages, Neglected Swimming Pools, and West Nile Virus, California. Emerging Infectious Diseases, 2008, 14: 1747-1749.

[11] Najafi S, Jojani M, Najafi K et al. West Nile Virus: Epidemiology, Surveillance, and Prophylaxis with a Comparative Insight from Italy and Iran. Vaccines (Basel), 2026, 14: 57.