对于SQLAlchemy，以下内容应该适用于您的测试字符串：

class TestMetadata(Base):
    id = Column(Integer, primary_key=True)
    name = Column(String)
    metadata_item = Column(JSONB)

根据JSONB的SQLAlchemy文档（搜索 Path index operations 示例）：

expr = TestMetadata.metadata_item[("nested_field", "a simple text")]
q = (session.query(TestMetadata.id, expr.label("deep_value"))
     .filter(expr != None)
     .all())

它应该生成下面的SQL：

SELECT  testmetadata.id AS testmetadata_id, 
        testmetadata.metadata_item #> %(metadata_item_1)s AS deep_value
FROM    testmetadata
WHERE  (testmetadata.metadata_item #> %(metadata_item_1)s) IS NOT NULL
-- @params: {'metadata_item_1': u'{nested_field, a simple text}'}

更新Postgres 12+

使用jsonpath运算符**@?**：

SELECT EXISTS (
   SELECT FROM testmetadata
   WHERE  metadata_item @? '$.nested_field."a simple text"'
   );

如果（且仅当）jsonb值具有嵌套键，则返回true。
可以通过jsonb列(metadata_item)上的普通GIN索引或更专门的jsonb_path_ops索引来支持。参见：

• 查询JSON数组元素中的键
• Postgres动态值的jsonb查询

老版本原始答案

此查询在使用-> operator提取嵌套JSON对象后，使用**?**运算符测试嵌套字段是否存在：

SELECT EXISTS (
   SELECT FROM testmetadata
   WHERE  metadata_item -> 'nested_field' ? 'a simple text'
   );

请注意，普通GIN索引不支持此查询。您需要在metadata_item->'nested_field'上使用expression index来加快速度。

CREATE INDEX testmetadata_special_idx ON testmetadata
USING gin ((metadata_item->'nested_field'));

手册中有一个类似案例的例子。