目的探讨支气管哮喘合并肺炎支原体（MP）感染患儿血清沉默信息调节因子3（SIRT3）、核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3（NLRP3）水平及其诊断价值。方法选取2021年12月至2023年12月该院收治的支气管哮喘合并MP感染患儿116例作为MP感染组，选择同期该院收治的单纯支气管哮喘患儿116例作为单纯哮喘组，选择同期在该院进行常规体检且健康的儿童116例作为对照组。比较各组肺功能指标［用力肺活量（FVC）、呼气流量峰值（PEF）、第1秒用力呼气容积占预计值百分比（FEV1%pred）］及血清SIRT3、NLRP3水平；采用Pearson相关分析支气管哮喘合并MP感染患儿血清SIRT3、NLRP3水平间及二者与肺功能指标的相关性；采用多因素Logistic回归分析支气管哮喘合并MP感染的关联因素；绘制受试者工作特征（ROC）曲线分析血清SIRT3、NLRP3单独及联合对支气管哮喘合并MP感染的诊断价值。结果MP感染组血清SIRT3水平及FVC、PEF、FEV1%pred均低于单纯哮喘组和对照组（P＜0.05），单纯哮喘组血清SIRT3水平及FVC、PEF、FEV1％pred均低于对照组（P＜0.05）；MP感染组血清中NLRP3水平高于单纯哮喘组和对照组（P＜0.05），单纯哮喘组血清NLRP3水平高于对照组（P＜0.05）。支气管哮喘合并MP感染患儿血清SIRT3水平与FVC、PEF、FEV1％pred均呈正相关（r=0.623、0.525、0.496，均P＜0.001），血清NLRP3水平与FVC、PEF、FEV1％pred及血清SIRT3水平均呈负相关（r=-0.562、-0.451、-0.488、-0.512，均P＜0.001）。多因素Logistic回归分析结果显示，FVC、PEF、FEV1％pred增大及血清SIRT3水平升高均与支气管哮喘合并MP感染的可能性降低相关（P＜0.05），血清NLRP3水平升高与支气管哮喘合并MP感染的可能性增加相关（P＜0.05）。血清SIRT3、NLRP3单独及联合诊断支气管哮喘合并MP感染的AUC分别为0.784（95%CI：0.725～0.835）、0.765（95%CI：0.705～0.818）、0.875（95%CI：0.826～0.915），二者联合诊断的AUC大于血清SIRT3（Z=3.413，P=0.001）、NLRP3（Z=4.409，P＜0.001）单独诊断的AUC。结论支气管哮喘合并MP感染患儿血清SIRT3水平降低，血清NLRP3水平升高，二者能够作为诊断支气管哮喘合并MP感染的生物标志物。