心肌炎的病因包括感染性和非感染性。病毒感染是人类淋巴细胞性心肌炎最常见的原因，肠道病毒(特别是柯萨奇病毒)、腺病毒和疱疹病毒为主要致病因子。研究表明，接种柯萨奇病毒B3(CVB3)的小鼠，心肌组织病理学改变酷似人类淋巴细胞性心肌炎。病毒的毒株对感染动物的死亡率、动物的发病率等起着非常重要的作用。柯萨奇B3亲心肌株病毒(CVB3m)和柯萨奇B3非亲心肌株病毒(CVB3o)均为cvb3标准株narcy株的变异株。

1．柯萨奇B3亲心肌株病毒(CVB3m)的心肌炎模型  经实验证明cvb3m制造的病毒性心肌炎模型病毒感染率明显高于cvb3o，用CVB3m感染的小鼠，小鼠的心肌炎发病过程较典型并稳定，心肌炎的发病率能达到76％。在此动物模型中，病毒性心肌炎分为两期：急性期(病毒血症期)，病毒诱发的心肌细胞溶解仅出现于感染后1～3天，在第4～14天右心室外壁均可见黄白色斑块；第4天，心肌溶解坏死，有少量的炎症细胞肌间浸润，单核细胞和淋巴细胞浸润增多，并达高峰，也是病死高峰，未感染病毒的细胞受到病毒介导的特异性细胞毒T淋巴细胞攻击而溶解。14天后，病毒从体内清除，炎症浸润逐渐消退，损伤开始修复，瘢痕形成，大多数动物康复。然而，具有特定遗传易感性的鼠，体内会产生针对某种心肌成分(如肌球蛋白，线粒体ADP/ATP载体蛋白等)的抗体，产生病毒感染后自身免疫性心肌炎。在病毒不存在的情况下，炎症过程继续，可持续数周、数月，最终导致扩张型心肌病。人类病毒性心肌炎存在相似的机制。柯萨奇病毒心肌炎动物模型可用于研究心肌炎的自然病程，心肌炎的可能后遗症，以及药物治疗心肌炎的疗效和作用机制理研究。

病毒感染不仅能引起急性病变，反复感染者亦可造成慢性病变。用CVB3反复感染 Balb/c小鼠，分别于感染后第1个月、3个月、6个月、9个月不同时点，采用超声心动图观察小鼠左心室收缩期及舒张末期内径及射血分数。反复感染病毒3个月内组织病理学特征与慢性心肌炎类似，而3个月后则呈现出典型的扩张型心肌病理特征。在慢性期主要是病变部位的炎症细胞及心肌细胞凋亡，而扩张型心肌病期出现心肌细胞散在性凋亡。Balb/c小鼠反复感染病毒可能是慢性心肌炎演变为扩张型心肌病并心力衰竭的良好的实验模型；心肌间质纤维与细胞凋亡在心肌炎演变为扩张型心肌病发病过程中起重要的作用。

2．鼠巨细胞病毒(MCMV)感染制造的心肌炎动物模型用巨细胞病毒经腹腔注射感染BALB/小鼠，心肌炎发病率为69.4％，死亡高峰在感染后7～14天，死亡率为11.11％：44.5％的感染鼠出现心外膜炎。MCMV感染的第7天，心肌细胞出现肿胀、变性，血管周围有大量炎症细胞灶性浸润；第14天可见单个心肌细胞核固缩、溶解，心肌细胞小灶性坏死、崩解，周围见单核细胞、淋巴细胞浸润；病变于感染后7～14天达高峰，第14天后开始减轻。MCMV感染小鼠全部心肌病变积分均≤2分，属轻度心肌炎改变；心电图的改变率达50％。

在心肌炎和心肌病的发病过程中，自身免疫机制起着不可忽视的作用，因此实验性自身免疫性心肌炎/自身免疫性心肌病(EAM/EAC)动物模型的诱导，进一步阐明了其具体机制。经心肌肌球蛋白免疫的鼠，心肌改变具有相似的特点。其发病机制同病毒性心肌炎第二期相似，但免疫原不是病毒，而是自体心肌组织的某一成分。自身免疫性心肌炎患者循环中抗心肌肌球蛋白(或其他自身免疫原)的自身抗体检出率高。本型心肌炎常与某些自身免疫病(如类风湿关节炎、系统性红斑狼疮、Crohn病等)相关，同样可导致扩张型心肌病，病情发展较快，预后不良。