目的：探讨miR-15a-3p通过调节碱性螺旋环螺旋转录因子1(Twist1)/Jagged1/Notch/Kruppel样因子4(KLF4)信号通路对肺腺癌细胞增殖、凋亡、迁移和侵袭的影响。方法：采用RT-qPCR实验检测肺腺癌组织、癌旁组织和肺腺癌细胞系(A549、HCC827)及人肺正常上皮细胞(BEAS-2B)中miR-15a-3p和Twist1 mRNA水平。A549细胞分成Control组(未转染)、NC mimics组(转染NC mimics)、miR-15a-3p mimics组(转染miR-15a-3p mimics)、si-NC组(转染si-NC)、si-Twist1组(转染si-Twist1)、miR-15a-3p mimics+pcDNA组(共转染miR-15a-3p mimics和pcDNA)、miR-15a-3p mimics+pc-Twist1组(共转染miR-15a-3p mimics和pc-Twist1)。CCK-8法检测细胞增殖情况；TUNEL凋亡试剂盒检测细胞凋亡情况；Transwell实验评估细胞迁移和侵袭能力；双荧光素酶报告分析实验确定miR-15a-3p和Twist1的靶向作用关系；Western blotting实验检测Twist1、Jagged1、Notch、KLF4蛋白表达水平。结果：在肺腺癌组织和细胞系中，miR-15a-3p表达降低，Twist1 mRNA表达升高(P<0.05)。A549细胞通过转染miR-15a-3p mimics或si-Twist1,上调miR-15a-3p或下调Twist1后，细胞增殖率(24 h、48 h、72 h)显著下降，TUNEL阳性细胞比显著增加，细胞迁移数和侵袭数显著降低(P<0.05)。Twist1是miR-15a-3p的下游靶基因，被miR-15a-3p直接负调控。Twist1的上调明显逆转了miR-15a-3p过表达对A549细胞进展的抑制作用。miR-15a-3p过表达抑制Jagged1、Notch、KLF4蛋白表达，而继续上调表达Twist1后Jagged1、Notch、KLF4蛋白表达明显升高(P<0.05)。结论：miR-15a-3p通过靶向抑制Twist1/Jagged1/Notch/KLF4信号通路，降低A549细胞增殖、迁移和侵袭能力，促进凋亡。