目的探讨脓毒症并发急性肾损伤（AKI）患者血清微小RNA（miR）-21-3p、miR-29a水平与病情严重程度的关系及对患者死亡的预测价值。方法选取2022年3月至2024年3月该院收治的脓毒症并发AKI患者126例为疾病组，根据AKI分期标准将其分为Ⅰ期组（49例）、Ⅱ期组（42例）、Ⅲ期组（35例）。根据治疗28 d后的预后情况将疾病组死亡的患者纳入死亡组，存活的患者纳入生存组。另选取110例该院收治的单纯脓毒症患者为对照组。采用实时荧光定量聚合酶链反应检测血清miR-21-3p、miR-29a水平；采用多因素Logistic回归分析脓毒症并发AKI患者死亡的影响因素。采用受试者工作特征（ROC）曲线分析血清miR-21-3p、miR-29a单独及联合检测对脓毒症并发AKI患者死亡的预测价值。结果疾病组血清miR-21-3p、miR-29a水平均明显高于对照组，差异均有统计学意义（P＜0.05）。Ⅲ期组血清miR-21-3p、miR-29a水平均明显高于Ⅱ期组、Ⅰ期组，且Ⅱ期组均高于Ⅰ期组，差异均有统计学意义（P＜0.05）。生存组纳入76例，死亡组纳入50例。死亡组血清miR-21-3p、miR-29a水平、急性生理学与慢性健康状况评价Ⅱ（APACHEⅡ）评分、血肌酐水平均高于生存组，差异均有统计学意义（P＜0.05）。多因素Logistic回归分析结果显示，APACHEⅡ评分、miR-21-3p、miR-29a是脓毒症并发AKI患者死亡的影响因素（P＜0.05）。ROC曲线分析结果显示，血清miR-21-3p、miR-29a及二者联合检测预测脓毒症并发AKI患者死亡的曲线下面积（AUC）分别为0.774、0.789、0.888，二者联合检测预测脓毒症并发AKI患者死亡的AUC大于各自单独预测的AUC（Z二者联合-miR-21-3p=2.829，Z二者联合-miR-29a=2.509，P二者联合-miR-21-3p=0.005，P二者联合-miR-29a=0.012）。结论脓毒症并发AKI患者血清miR-21-3p、miR-29a水平均明显升高，其与病情严重程度及预后有着紧密联系，二者联合检测对脓毒症并发AKI患者预后有更好的预测效能。