《Nature Communications》：Fine-scale heterogeneity and local amplification of West Nile virus in urban environments in Berlin
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气候变化可通过升温及极端天气事件频发加剧蚊媒传染病风险。为缓解气候变化影响，城市正采用基于自然的解决方案（nature-based solutions, NBS），如城市绿化与雨水管理，但其对虫媒病及宿主群落组成的影响尚不清楚。西尼罗河病毒（West Nile
气候变化可通过升温及极端天气事件频发加剧蚊媒传染病风险。为缓解气候变化影响，城市正采用基于自然的解决方案（nature-based solutions, NBS），如城市绿化与雨水管理，但其对虫媒病及宿主群落组成的影响尚不清楚。西尼罗河病毒（West Nile virus, WNV）是欧洲新发的人畜共患蚊媒病原体，主要在鸟类与蚊虫间传播。研究人员于2023和2024年蚊媒活跃季，在德国柏林1 km2范围内5个站点进行蚊虫采样，考察包括气候适应性基础设施在内的城市土地覆被如何影响当地WNV扩增。研究发现蚊虫季节性WNV感染率最高达4.8%，感染风险存在细尺度异质性——住宅区（residential area, RA）与墓园（cemetery, C）月最小感染率（minimum infection rate, MIR）最高（分别可达15和21），而自然保护地（nature conservation area, N）与海绵城市（sponge city, S）站点显著更低（分别可达4和13）。该模式不能由蚊虫丰度或蚊种组成解释，而与栖息地特征及鸟类宿主群落结构有关。研究结果表明城市土地覆被塑造WNV感染风险，提示将生物多样性恢复纳入基于自然的解决方案可作为可持续气候适应性城市规划的策略。
《Nature Communications》刊载论文解读：城市环境中西尼罗河病毒（WNV）细尺度异质性与局地放大效应研究
一、研究背景与立项依据
西尼罗河病毒（West Nile virus, WNV）是由库蚊（Culex pipiens complex）传播、在鸟类中扩增并通过叮咬偶然感染人类的重要蚊媒黄病毒（Flaviviridae），已在欧洲多地形成地方性流行。气候变化与快速城市化正推高其传播风险。当前许多城市推行基于自然的解决方案（nature-based solutions, NBS，如海绵城市、城市绿地）以提升气候韧性，但此类措施对WNV等虫媒病及鸟类宿主群落的影响缺乏实证。既往对致倦库蚊（Culex）-传播的WNV在城市微生境（microhabitat）尺度的细尺度空间异质性及NBS影响的研究不足。鉴于WNV已在德国柏林都市圈呈地方性流行，且该市正大规模实施海绵城市（sponge city）与绿化工程，研究人员选取柏林Tempelhof-Sch?neberg区约1 km2内具代表性梯度的5类城市微生境开展两年系统调查，以明确城市土地覆被、NBS及鸟类群落如何驱动局地WNV扩增。
二、主要关键技术方法
研究人员于2023和2024年6—9月，在柏林同一街区内设5个采样点——住宅街区后院（residential backyard, RB）、花园城市概念住宅区含池塘古树（residential area, RA）、公园式墓园含池塘（cemetery, C）、按海绵城市理念重建的雨水滞留渗滤工业区（sponge city, S）、自然保育再野化铁路遗址（nature conservation area, N），各点布设BG-Pro诱蚊灯（CO?+诱饵）连捕4夜/月。采集蚊虫经形态学鉴定并部分COI基因复核，按位点/种类/性别分组池化提取核酸，反转录后real-time RT-PCR筛查WNV，阳性标本经巢式PCR及Sanger/NGS测序获得全编码序列进行系统进化分析（maximum likelihood树，TN93模型）。饱血蚊抽取脊椎动物COI基因进行血餐宿主鉴定。结合现场微环境变量（温湿、不透水面率、树木/灌木覆盖率、开放水体、人口密度）及基于联合物种分布模型（joint species distribution model, jSDM）模拟的鸟类丰度与实地2025年繁殖鸟类调查，采用Kendall's Tau相关、主成分分析（principal component analysis, PCA）、聚类热图及χ2检验等统计方法分析MIR（minimum infection rate = 阳性池数/检测蚊虫总数×1000）与生态因子的关系。
三、研究结果
Urban microhabitats show distinct patterns of mosquito abundance and WNV infection（城市微生境呈现差异化的蚊虫丰度与WNV感染模式）
两年共采集蚊23,090只，尖音库蚊复组（Culex pipiens complex）占比＞82%。蚊虫丰度峰值在7月，最高为自然保护地（N），其次为墓园（C）与住宅区（RA），最低为后院（RB）；海绵城市（S）蚊虫数低于RA/C/N。WNV阳性池比例2023年为4.8%（78/1625池），2024年为1.95%（25/1280池）。MIR在RA（最高14.60～8.55）与C（最高20.77～4.72）显著高于N（最高≤4.0）与S（最高≤13），RB仅偶见阳性。表明WNV感染热点出现在具静水、灌木乔木丰富的半自然城市绿地（RA、C），而非蚊虫最多的自然保育地（N）。
WNV amplified locally confirmed by genomic surveillance（基因组监测证实WNV为局地扩增）
自阳性标本获49条（2023）和18条（2024）WNV完整编码序列及部分序列，绝大多数携带柏林特有单核苷酸变异（single-nucleotide variations, SNVs）并聚于WNV Lineage 2柏林进化支（Berlin clade），与2020—2022年当地鸟/人/蚊序列同源，证实为持续局地循环扩增而非外部反复引入；少数5株归入德国广域谱系，未见局地扩增，提示微生境差异主导感染率变化。
WNV infection rates were independent of mosquito abundance and species composition（WNV感染率不依赖蚊虫丰度及蚊种组成）
各站点蚊种Richness、Evenness及Shannon多样性无显著差异，Culex属均占83%～96.3%，其余蚊种＜12.5%且无位点特异性差异。N位蚊虫最多但MIR最低，RA/C蚊虫中等但MIR最高，排除蚊种组成差异驱动，指向其他生态因子。
Culex mosquitoes predominantly feed on birds, with occasional human hosts（库蚊主要吸鸟血并偶吸人血）
134份饱血池宿主鉴定显示库蚊血餐103份来自鸟类、15份来自人、其余为松鼠/鼠/狐；人血餐出现于RA与C（高MIR位点）及其他位点。麻雀（Passer domesticus）是RB主要鸟血源，RA/C/N鸟血源更多样；部分含大山雀（Parus major）或家麻雀血的Culex pool WNV阳性，支持这些常见雀形目鸟类参与病毒扩增。
Urban microhabitat shapes avian communities and mosquito infections（城市微生境塑造鸟类群落及蚊虫感染）
相关性及PCA显示2023年蚊虫MIR与开放水体、大山雀（Parus major）及斑尾林鸽（Columba palumbus）丰度正相关，与喜鹊（Pica pica）/家麻雀（Passer domesticus）血餐检出负相关，与人为密度及不透水面负相关。RA/C因适宜生境聚集高密度的WNV易感/扩增鸟类（如大山雀、斑尾林鸽）致MIR升高；N具更高鸟类多样性且含较多非/低扩增宿主产生稀释效应（dilution effect）致MIR低；S植被少鸟种单调MIR居中偏低。说明微生境结构决定鸟类宿主组成从而驱动细尺度WNV扩增。
四、讨论与结论总结
研究人员发现距隔＜1 km的城市微生境间WNV蚊感染率及扩增存在显著细尺度异质性，不能用蚊虫密度或种类解释，而由土地覆被特征及由此决定的鸟类宿主群落结构驱动。具静水与灌丛乔木的公园式住宅区与墓园因富集高密度常见扩增宿主鸟种成为感染热点；自然保育地虽蚊虫最多但因鸟类多样性高含较多非/低 competence宿主呈现稀释效应致MIR低；海绵城市位点植被少鸟种单一MIR较低。系统进化证实病毒为柏林本土毒株局地持续循环。此发现强调城市WNV风险监测需细化至微生境尺度，并在NBS规划中兼顾生物多样性恢复以降低虫媒病风险。WNV MIR在某些位点可与南欧流行区相当，提示柏林潜在人间感染可能被低估。未来需在更广区域验证并整合同步鸟群调查与鸟体WNV检测以明确具体扩增宿主种。
原文结论段翻译：
本研究证明城市景观特征、宿主群落组成及生物多样性在细空间尺度上显著影响WNV扩增。识别城市热点区域可为空间靶向监测、库蚊幼虫孳生地清除及公众宣教（类比针对埃及伊蚊Aedes aegypti传播疾病的做法）提供契机；针对Culex媒传感染——尤其考虑到WNV在欧洲的新现及城市气候适应性NBS规划目标——亟需建立类似精细尺度的评估体系。将生物多样性恢复融入基于自然的解决方案，可作为可持续气候韧性城市规划中降低虫媒病风险的策略。
