目的 探讨血清外泌体miR-454在非小细胞肺癌（NSCLC）中的作用机制。方法 纳入我院收治的NSCLC患者40例（NSCLC组），同时选取我院体检中心与之匹配的健康受试者40例（健康对照组），使用实时定量聚合酶链反应（RT-qPCR）和Western blot检测NSCLC组患者和健康对照组血清外泌体中miR-454、PDK1 mRNA和蛋白的表达。RT-qPCR检测人支气管上皮样细胞（HBE）和A549细胞中miR-454、PDK1 mRNA和蛋白的表达。提取NSCLC患者血清外泌体作为外泌体组，将去除外泌体的血清作为血清组，通过透射电镜鉴定外泌体的形态；Western blot检测外泌体表面标志物HSP70、CD63、CD81蛋白的表达。生物信息学网站预测PDK1与miR-454的靶向关系，并通过双荧光素酶报告基因分析进行验证。将NSCLC细胞A549分为血清外泌体组（于含血清来源的外泌体培养基中培养）和对照组（于去除外泌体的血清中培养），探讨血清外泌体对A549细胞增殖、侵袭、迁移及凋亡的影响。将NC mimic、miR-454 mimic、NC inhibitor、miR-454 inhibitor、miR-454 mimic+Vector、miR-454 mimic+pcDNA-PDK1转染到外泌体中，分别设为NC mimic组、miR-454 mimic组、NC inhibitor组、miR-454 inhibitor组、miR-454+Vector组、miR-454+pcDNA-PDK1组，探讨外泌体miR-454对A549细胞增殖、侵袭、迁移、凋亡的影响，及外泌体miR-454通过靶向PDK1对NSCLC细胞增殖、侵袭、迁移、凋亡的影响。结果 透射电镜结果显示，外泌体形态为典型的脂质双层膜包裹的圆形颗粒。与血清组比较，外泌体组中表面标志物HSP70、CD63和CD81蛋白的表达显著增加（P<0.05）。与健康对照组比较，NSCLC组患者血清外泌体中miR-454的表达显著降低，PDK1 mRNA和蛋白表达水平显著升高，差异均有统计学意义（P<0.05）。在A549细胞中，与对照组比较，NSCLC血清来源的外泌体显著促进细胞增殖、迁移和侵袭，抑制细胞凋亡，差异均有统计学意义（P<0.05）。与HBE细胞相比，A549细胞中miR-454的表达降低，PDK1 mRNA和蛋白表达水平显著升高，差异均有统计学意义（P<0.05）。PDK1是miR-454的靶基因。与NC mimic组比较，miR-454 mimic组中细胞增殖、侵袭及迁移能力显著降低，细胞凋亡率显著升高，PDK1 mRNA和蛋白表达水平显著降低，差异均有统计学意义（P<0.05）；与NC inhibitor组比较，miR-454 inhibitor组细胞中miR-454的表达显著降低（P<0.05），PDK1 mRNA和蛋白表达水平显著升高（P<0.05）。与miR-454+Vector组比较，miR-454+pcDNA-PDK1组细胞增殖、侵袭和迁移能力增强，细胞凋亡率降低，差异均有统计学意义（P<0.05）。结论 血清外泌体miR-454通过调控靶基因PDK1抑制NSCLC的进展，提示血清外泌体miR-454有可能作为诊断NSCLC的生物标志物。