NSE（神經元特異性烯醇化酶）是烯醇化酶家族 γγ 型同工酶，為糖酵解關鍵酶，催化 2 - 磷酸甘油酸轉化為烯醇式磷酸丙酮酸，參與細胞能量代謝。

生理狀態下，NSE 主要存在于神經元、神經內分泌細胞中，紅細胞含少量（檢測需避免溶血以防假陽性），可調控神經元細胞周期、增殖、形態連接及凋亡，維系神經功能與適應性。

病理層面，其在神經源性腫瘤中意義顯著：小細胞肺癌（SCLC）、神經母細胞瘤等腫瘤細胞高表達 NSE，通過增加 S 期細胞比例、上調 Ki67 促進增殖，降低 Caspase-3 活性抑制凋亡，驅動惡性進展，是 SCLC 診斷、療效監測的重要標志物。此外，腦中風（缺血性 / 出血性）等腦損傷時，血腦屏障受損致 NSE 釋放入血，血清濃度與神經元損傷范圍、神經功能缺損程度正相關，可輔助評估損傷程度及短期預后，但需結合臨床與影像進一步驗證。