2、分子机制
正常红细胞的膜是有非酯化胆固醇和糖脂插入的不对称性磷脂双层结构，膜的外层为胆碱磷脂（磷脂酰胆碱也称卵磷脂和鞘磷脂），内层为氨基酸磷脂（磷脂酰氨基乙醇和磷脂酰丝氨酸），红细胞膜也含有不对称的蛋白成分，所有的糖蛋白暴露于膜的外侧表面，具有红细胞抗原和受体或转运蛋白，这个整体的膜蛋白穿透或跨越脂质双层，与疏水脂质的核心部位相互作用并且紧紧地束缚红细胞膜，一个独立的蛋白网络与整体膜蛋白和脂质双层形成垂直和水平相互作用的膜骨架，膜骨架包括血影蛋白（或称收缩蛋白，又分为α和βspectrin），锚蛋白（ankyrin），蛋白4.1，蛋白4.2和肌动蛋白，HS被分为以下5种亚型：单一血影蛋白部分缺乏，血影蛋白与锚蛋白连接部分缺乏，带3部分缺乏，蛋白4.2缺乏和其他少见的共同缺乏。
3、表面区域缺乏的分子
基础遗传性球形红细胞固有的特性是不稳定，如在三磷腺苷（ATP）缺乏或细胞应急切变暴露于体外变化条件下释放脂质，膜物质的丢失通过0.2～0.5μm的含有血影蛋白的膜内在蛋白质的小囊泡释放，通过体外培养实验中渗透脆性增加可以证实，膜物质的丢失是膜表面区域缺乏至一定程度所致的结果，在单一血影蛋白缺乏或血影蛋白与锚蛋白联合缺陷的病例，表面区域缺乏包含来自骨架蛋白下的脂质双层膜不匹配，正常红细胞的骨架蛋白形成一个接近单分子的亚膜层，占据一半以上的膜表面，因此，血影蛋白缺乏导致这个网络密度减低，结果，从细胞内以微囊泡形式释放的骨架蛋白不直接支持脂质双层膜的区域，在带3蛋白缺乏的HS病例，两个假设的途径可能导致表面区域的丢失，一个机制包括带3蛋白从细胞丢失，由于带3蛋白跨越脂质双层膜许多倍，可能“边界”脂质的实质总量与带3蛋白一同释放，因此，导致表面区域缺乏，另外一种可能的机制是在膜内存在无带3的区域形成，进而形成膜大泡，以微囊泡的形式从细胞内释放，这个假设基于发现了残影细胞膜内颗粒的集簇性（带3蛋白的主要组成）导致膜脂质大泡而非微囊泡的颗粒去除区域形成，近年的证据来自带3敲除鼠的模型，缺乏带3的红细胞本能地脱出囊泡，导致严重的球形红细胞增多和溶血。