目的探讨血清神经元特异性烯醇化酶（NSE）、前列腺素-2（PGE2）、脂质运载蛋白2（LCN2）在急性脑梗死（ACI）患者中的水平，以及其与神经功能缺损程度的关系。方法选取2021年6月至2023年1月沧州市中心医院收治的130例ACI患者作为ACI组，根据患者的神经功能缺损程度分为轻度组（n=54）、中度组（n=42）和重度组（n=34）；另选取130例与ACI患者临床基本资料一致的同期在该院门诊体检的健康者作为对照组。采用Spearman相关分析ACI患者血清NSE、PGE2、LCN2水平与神经功能缺损程度的相关性；采用多因素Logistic回归分析ACI患者发生中、重度神经功能缺损的影响因素；采用受试者工作特征（ROC）曲线分析血清NSE、PGE2、LCN2对ACI患者发生中、重度神经功能缺损的诊断价值。结果ACI组血清NSE、PGE2、LCN2水平明显高于对照组（P<0.05）。重度组脑梗死体积及血清低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）、NSE、PGE2、LCN2水平显著高于中度组和轻度组（P<0.05）；中度组脑梗死体积及血清LDL-C、NSE、PGE2、LCN2水平显著高于轻度组（P<0.05）。Spearman相关分析结果显示，ACI患者血清NSE、PGE2、LCN2水平均与神经功能缺损程度呈正相关（r=0.569，0.687，0.493；均P<0.05）。多因素Logistic回归分析结果显示，血清NSE、PGE2、LCN2、LDL-C水平升高、脑梗死体积增大是ACI患者发生中、重度神经功能缺损的危险因素（P<0.05）。血清NSE、PGE2、LCN2联合诊断ACI患者发生中、重度神经功能缺损的曲线下面积（AUC）为0.920，明显优于NSE、PGE2、LCN2单独诊断的AUC（Z=3.197、3.235、2.887，P<0.05），灵敏度为90.79%，特异度为81.48%。结论ACI患者血清NSE、PGE2、LCN2水平显著升高，且均与神经功能缺损程度呈正相关，三者联合检测对ACI患者发生中、重度神经功能缺损有较好诊断价值。