谷胱甘肽（GSH）的代谢中与遗传性溶血性贫血有关的缺陷酶主要有4种，即谷胱甘肽还原酶（GR）、谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）、γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶（GCS）和谷胱甘肽合成酶（GSS）。GR 和GPx参与GSH氧化还原反应，GCS和GSS参与GSH的合成反应。这些酶缺乏的共性是符合CNSHA诊断，GSH水平低下，Heinz小体生成试验可以呈阳性，氧化性药物可诱发溶血。确诊指标必须是各个酶的活力测定或（和）基因突变位点鉴定。
一、谷胱甘肽还原酶：谷胱甘肽还原酶（glutathione reductase，GR）缺陷分为遗传性与继发性两种。遗传性GR缺陷为常染色体显性遗传，临床症状为慢性溶血，可伴有全血细胞减少、智能发育不全、肌强直、白内障等。继发性缺陷又称核黄素缺乏型，GR含量可降至正常值的38%～60%，在氧化性药物等诱因作用下发生溶血，口服核黄素后GR可以恢复正常。
二、谷胱甘肽过氧化物酶：谷胱甘肽过氧化物酶（glutathione peroxidase，GPx）为常染色体隐性遗传，但有报告酶缺陷杂合子出生时可发生严重的新生儿溶血。有些患者成年后无明显临床症状，但药物（如抗癫痫药卡马西平）可诱发血管内急性溶血，患者可有嗜碱性点彩增多，Heinz小体试验阳性。
三、γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶：γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶（γ-glutamyl-cysteine synthetase，GCS）缺乏症为常染色体隐性遗传，表现为轻至中度溶血性贫血，成年时出现进行性脊髓小脑变性症状，男性还有肌无力、腱反射消失、语言断续等症状。
四、谷胱甘肽合成酶：谷胱甘肽合成酶（glutathion synthase，GSS）缺乏症为常染色体隐性遗传，临床有两种表现：①仅有溶血性贫血：临床表现差异很大，轻者溶血代偿良好，贫血轻度，虽然网织红细胞明显升高，但肝脾肿大不明显，患者Heinz小体生成增多，药物和蚕豆可诱发急性溶血。②溶血并存多系统症状：由于GSS缺乏而使上游中间产物5-羟脯氨酸（又名焦谷氨酸）蓄积，大量5-羟脯氨酸出现于血和脑脊液中，导致5-羟脯氨酸尿、严重代谢性酸中毒、中枢神经系统功能障碍、易受细菌感染，约25%患者在儿童期死亡。治疗上维生素C和维生素E有助于提高患者体内抗氧化物水平，同时纠正酸中毒。
