目的：探讨外周血Toll样受体2(TLR2)、NK细胞表面穿孔素（PRF）及颗粒酶B(GrzB)在儿童嗜血细胞综合征中的表达及与预后关系。方法：选取2019年1月至2021年1月昆明市儿童医院收治的79例嗜血细胞综合征儿童作为观察组，另纳入79例同龄体检健康儿童作为对照组。采用实时荧光定量聚合酶链式反应（RT-qPCR）法测定外周血TLR2基因表达量，流式细胞仪测定NK细胞表面PRF、GrzB阳性细胞率。受试者工作特征曲线（ROC）分析TLR2、PRF及GrzB的诊断效能，观察组接受为期6个月的随访，比较死亡组与存活组外周血TLR2水平及NK细胞表面PRF、GrzB阳性细胞率，Logistic回归法分析TLR2、PRF及GrzB三者交互作用对儿童嗜血细胞综合征预后的影响。结果：观察组外周血TLR2表达水平高于对照组，NK细胞表面PRF、GrzB阳性细胞率低于对照组（P<0.05）；外周血TLR2表达水平及NK细胞表面PRF、GrzB联合诊断儿童嗜血细胞综合征价值明显优于单一诊断；死亡组外周血TLR2表达水平高于存活组，NK细胞表面PRF、GrzB阳性细胞率低于存活组（P<0.05）；低TLR2与高NK细胞表面PRF、GrzB存在交互作用（P<0.05）。结论：外周血TLR2表达及NK细胞表面PRF、GrzB阳性细胞率联合检测有助于提高儿童嗜血细胞综合征的诊断效能，且与患儿预后存在交互作用，有助于早期发现和治疗。