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西尼罗病毒 (WNV) 研究:结构、致病机制与研究抗体工具详解 - abinScience

发布日期: 2025-05-28 访问次数: 11

西尼罗病毒 (WNV) 是一种神经嗜性黄病毒,属于黄病毒科,与登革热和寨卡病毒关系密切,主要通过库蚊传播,在鸟类和蚊子间自然循环传播。大多数人类感染无症状,但少数病例可能发展为严重的神经侵袭性疾病。2025 年 5 月,英国卫生安全署确认在英国首次检测到 WNV,据 The Conversation 报道。此发现源于常规监测,表明气候变化通过候鸟迁徙路线推动生态转变,尽管英国凉爽气候限制了蚊媒病毒传播风险。

病毒学与结构生物学

西尼罗病毒颗粒直径约 50 纳米,拥有脂质包膜和拟二十面体对称性,内部含约 11 kb 正链 RNA 基因组,编码多聚蛋白。近期冷冻电镜研究(Nature, 2023; Cell Reports, 2024)显示,E 蛋白二聚体的灵活性有助于免疫逃逸,通过掩盖表位,而 NS1 蛋白通过结合 C3b 增强血管通透性,驱动神经侵袭病理。E 蛋白促进病毒进入和膜融合,DIII 域是单克隆抗体(mAbs)的关键靶点;NS1 破坏紧密连接,与脑炎相关(Cell Host Microbe, 2023);NS3 和 NS5 通过解旋酶和聚合酶活性推动复制。主要结构和非结构蛋白包括:
  • 衣壳蛋白 (C):封装病毒 RNA,在组装过程中形成保护和组织基因组的核衣壳,作用至关重要。
  • 前膜/膜蛋白 (prM/M):通过防止 E 蛋白过早构象变化稳定病毒,furin 酶切割是病毒感染力的关键步骤。
  • 包膜蛋白 (E):拥有三个关键域 (DI–DIII),促进宿主细胞附着和膜融合,其中 DIII 域是中和抗体的主要靶点,增强免疫防御。
  • NS1:形成六聚体结构,调节补体系统,干扰内皮细胞功能,并作为感染早期诊断生物标志物可检测。
  • NS3:兼具蛋白酶和解旋酶功能,处理多聚蛋白并解开 RNA,确保病毒复制和蛋白质成熟的高效进行。
  • NS5:包含 RNA 聚合酶用于基因组复制,甲基转移酶用于 mRNA 加帽,二者对病毒复制和逃避宿主防御至关重要。
WNV 结构

图 1. WNV 模型展示 E (DI-DIII)、prM 和 C 蛋白

传播周期与气候影响

西尼罗病毒通过鸟-蚊-鸟的传播周期持续存在,库蚊 pipiens 和候鸟促进季节性传播,而人类和马作为终末宿主(即无法进一步传播病毒的宿主),仅在监测中起作用。气候变暖加剧北欧暴发风险,《柳叶刀-行星健康》(2024) 预测,当热天数超过 200 天时,蚊子复制能力增强,支持病毒存活。
WNV 传播

图 2. WNV 周期及人类/马溢出

疫苗开发与 WNV 试验

截至 2025 年,尚无批准用于人类的 WNV 疫苗,但多平台研究取得显著进展。马用兽医疫苗(如灭活和活重组疫苗)已商业化,为转化策略提供基础。活衰减疫苗如 ChimeriVax-WN02,利用黄热病 17D 骨架表达 WNV 包膜蛋白,在非人灵长类动物中显示持久免疫力,并在人类 I 期试验中证明安全性。重组亚单位方法,特别针对 E 蛋白的 III 域 (EDIII),因诱导强效中和抗体并降低抗体依赖性增强 (ADE) 风险而备受关注。mRNA 疫苗借鉴 COVID-19 平台成功,评估编码稳定 E 蛋白或 E+NS1 组合,2024 年研究 (J Infect Dis) 证明脂质纳米颗粒封装的 WNV mRNA 在小鼠神经侵袭株挑战中具保护效力。NS1 靶向疫苗代表下一代方法,聚焦内皮功能障碍而非传统病毒中和,《科学-转化医学》(2023) 研究显示 NS1 纳米颗粒免疫降低小鼠血脑屏障漏液和神经炎症。疫苗之外,中和单克隆抗体 (mAbs) 如 Ab513、E16 和 CR4353 通过结合 E 蛋白构象表位展示暴露后保护力,啮齿动物和非人灵长类动物的体内被动转移实验表明高亲和力 mAbs 可降低病毒血症并预防神经并发症。当前研究还关注泛黄病毒疫苗和诊断,旨在通过表位优化、交叉反应减少及病毒样颗粒 (VLPs) 免疫原展示,区分 WNV 与登革热和寨卡等共循环病毒,重塑 WNV 预防格局,并在流行和新兴地区实现更精确的免疫监测。

WNV 研究抗体工具

abinScience 提供高精度 WNV 研究抗体工具和试剂,采用哺乳动物表达并针对病毒学研究验证。产品组合包括:
产品编号 产品名称 应用
VK554033 Anti-West Nile virus/WNV GP1/Genome polyprotein Antibody (CR4274) ELISA, SPR, WB
VK554013 Anti-West Nile virus/WNV GP1/Genome polyprotein Antibody (CR4353) ELISA, SPR, WB
VK554023 Anti-West Nile virus/WNV GP1/Genome polyprotein Antibody (CR4374) ELISA, SPR, WB
VK589273 Anti-DENV-2 Envelope protein E/EDIII domain Antibody (E16#) FCM

该系列扩展至寨卡、登革热、基孔肯雅热和日本脑炎,针对 E、prM、NS1、NS3 和 NS5 蛋白,满足 <0.1 EU/µg 内毒素 标准,适用于高通量研究。了解更多,请访问 查看更多病毒工具或扫描咨询产品专员。

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